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深入浅出通信原理

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标签: 通信原理

通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递,从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下采用任意方法,任意媒质,将信息从某方准确安全地传送到另方

本书的主要内容源于作者在通信人家园上的“深入浅出通信原理”系列连载,汇编成为继承了连载图文并茂、深入浅出、理论联系实际的特点,并在连载内容的基础上进行了补充和完善。从信号和频谱讲起,以通信模型为主线,对信道、信源编码、信道编码和交织、脉冲成形、调制、天线技术、复用和多址技术等做了系统讲解。  本书针对真正希望搞清楚通信原理的读者编写,适用于高等院校通信专业本科生和研究生、在职的电信行业工程师,也适用于对通信原理具有浓厚兴趣的非通信专业人士。

第1章  通信原理概述  1

1.1  什么是通信  1

一、广义的通信  1

二、狭义的通信  2

1.2  什么是通信系统  2

一、有线模拟通信系统  3

二、无线模拟通信系统  4

三、有线数字通信系统  5

四、无线数字通信系统  10

1.3  通信系统模型  10

一、信源和信宿  11

二、信道  12

三、发信机和收信机  12

1.4  信道  13

一、有线信道  13

二、无线信道  15

1.5  信号变换  19

一、信源编码  19

二、信道编码和交织  19

三、脉冲成形  20

四、调制  21

五、天线技术  24

1.6  复用和多址技术  25

一、复用技术  26

二、多址技术  26

第2章  信号与频谱  27

2.1  概述  27

2.2  正弦信号  28

一、正弦信号的波形  28

二、正弦信号的特性  29

2.3  复指数信号  32

一、欧拉公式  32

二、如何理解复数  33

三、如何理解复信号  36

四、复指数信号的特性  41

2.4  信号的相和相位  42

一、概述  42

二、什么是Phase  43

三、月亮的相和相位  43

四、什么是相  46

五、什么是相位  47

六、什么是相位差  55

七、波的干涉  61

2.5  信号的分解与合成  65

一、正弦信号作为基本信号  65

二、复指数信号作为基本信号  69

2.6  周期信号的傅里叶级数展开  76  [1] 

一、傅里叶级数展开的定义  76

二、傅里叶级数展开的几何意义  76

三、傅里叶系数计算公式  77

四、方波信号的傅里叶系数  77

五、周期矩形信号的傅里叶系数  79

2.7周期信号的离散谱  80

一、两类频谱  80

二、常用周期信号的频谱  82

2.8非周期信号的连续谱  90

一、非周期矩形脉冲信号的离散谱  90

二、非周期矩形脉冲信号的连续谱  92

2.9傅里叶变换  94

一、傅里叶正变换  94

二、傅里叶逆变换  95

三、傅里叶变换  96

四、非周期信号的傅里叶变换  97

五、周期信号的傅里叶变换  100

六、傅里叶变换的对称性  105

七、延迟信号的傅里叶变换  108

八、信号乘积的傅里叶变换  110

九、信号卷积的傅里叶变换  128

2.10离散傅里叶变换  137

一、离散傅里叶正变换  137

二、离散傅里叶逆变换  148

第3章信道  153

3.1噪声和干扰  153

3.2信道带宽  153

3.3信道容量  154

3.4移动衰落信道  155

一、路径损耗  155

二、大尺度衰落  156

三、小尺度衰落  156

第4章信源编码  169

4.1模/数转换  169

一、采样  169

二、量化  177

三、编码  180

四、实现  181

4.2音频编码  186

一、G.711PCM  186

二、RPE-LPT  186

三、AMR-NB  187

四、AMR-WB  187

4.3视频编码  188

一、概述  188

二、模/数转换  190

三、视频压缩  194

第5章信道编码与交织  201

5.1FEC  201

一、重复码  201

二、分组码  202

三、卷积码  206

5.2交织  218

一、交织  218

二、去交织  219

5.3反馈重传  219

一、ARQ  219

二、HARQ  220

三、HARQ+ARQ  220

第6章基带信号的发送和接收  221

6.1脉冲成形  221

一、矩形脉冲  221

二、sinc脉冲  223

6.2基带滤波器  224

一、理想低通滤波器  224

二、升余弦滚降滤波器  225

6.3眼图  229

一、什么是眼图  229

二、眼图的生成原理  229

第7章频带信号的发送和接收  234

7.1模拟调制  234

一、标准幅度调制  235

二、双边带调制  239

三、单边带调制  243

四、IQ调制  247

7.2数字调制  251

一、数字调制  251

二、PSK调制  251

三、QAM调制  253

四、数字调制的实现  254

五、星座图  263

六、数字调制的映射关系  266

七、调制效率  269

7.3变频技术  270

一、直接变频  270

二、间接变频  272

三、数字变频  275

四、带通采样  276

第8章天线技术  284

8.1天线的功能  284

8.2电磁波辐射原理  284

一、辐射能力与导线形状的关系  285

二、辐射能力与导线长度的关系  285

8.3半波对称振子  285

8.4全向天线  286

8.5定向天线  287

8.6多天线技术  287

一、分集技术  287

二、MIMO  289

三、波束赋形  306

第9章复用和多址技术  312

9.1TDM/TDMA  312

一、概念  312

二、实现  313

三、应用  313

9.2FDM/FDMA  314

一、概念  314

二、实现  315

三、应用  316

9.3OFDM/OFDMA  316

一、概念  316

二、实现  318

三、应用  327

9.4CDM/CDMA  327

一、概念  327

二、实现  328

三、应用  338

第10章通信系统性能评估  340

10.1通信系统性能指标  340

10.2模拟通信系统  340

一、概述  341

二、有效性  341

三、可靠性  341

10.3数字通信系统  342

一、概述  342

二、有效性  345

三、可靠性  347

参考文献  350

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