本书系统地介绍了数字通信的特点、原理、应用及性能分析的基本方法 , 内容包括数字通信概论、模拟信号的数字化传输、数字信号的基带传输、数字调制与解调技术、数字信号的最佳接收、同步原理、差错控制编码等。 本书各章节在内容的安排和叙述上 , 根据数字通信的发展和实际教学的需要 , 力求做到物理概念清晰、理论推导简明、体系结构完整 , 重点介绍了数字通信主要技术的基本概念、基本原理、基本分析方法和主要应用。 本书内容丰富 , 层次分明 , 文字简洁通畅 , 叙述深入浅出 , 重点突出 , 各章都配有适量的例题、思考题与习题。本书主要章节还结合现行GSM 移动通信系统 , 介绍了相关数字通信技术在实际中的应用。 本书适合作为高等院校通信、电子、信息类专业的本科生教学用书 , 也可供其他相关专业学生或相关工程技术人员参考。

随着经济的发展和社会的进步 , 以数字通信技术、计算机技术和数字信号处理技术为基础 , 以网络技术为核心的现代信息技术 , 正在改变着当今社会人们的工作、学习和生活方式 , 人们也比以往任何时候 , 都更加注重和依赖于信息的获取、传输、交流和利用 O 在社会信息化程度不断提高的 21 世纪 , 数字通信已成为信息传输和交换的主要手段。学习和掌握数字通信理论和技术是每一位从事社会信息化建设的科技工作者的迫切需求。 本书是普通高等教育电子与通信类应用型本科规划教材之一 , 可作为高等院校通信、电子和信息类专业本科生学习现代通信理论和技术的导论性课程的教学用书。本书是作者多年从事本科生和研究生教学实践的总结 , 它以当前广泛应用的现代通信系统和通信新技术为背景 , 全面、系统地介绍了数字通信的特点、原理、应用及其性能分析的基本方法。内容包括数字通信概论、模拟信号的数字化传输、数字信号的基带传输技术、数字调制与解调技术、 数字信号的最佳接收、同步原理、差错控制编码等。 本书是在电子与通信类应用型本科教材编审委员会指导下编写而成的。各章节在内容的安排和叙述上 , 根据数字通信的发展和实际教学的需要 , 力求做到物理概念清晰、理论推导简明、体系结构完整 , 重点介绍数字通信主要技术的基本概念、基本原理、基本分析方法和主要应用。 内容丰富 , 层次分明 , 文字简洁通畅 , 叙述深入浅出 , 重点突出 , 各章都配有适量 的例题、思考题与习题。为了体现教材的实用性 , 做到理论联系实际 , 本书主要章节还结合目前应用广泛的GSM 数字蜂窝移动通信系统 , 介绍了相关通信技术在实际工程中的应用。 本书共七章 , 具体内容安排如下： 　　第一章为数字通信概论 , 介绍数字通信和数字通信系统概况 , 包括通信系统的概念、分类和基本模型 , 信息、消息和信号的区别与联系 , 信息的定量描述和信源熵 , 随机信号的基本特征 , 信道的概念、分类、特点 , 信道噪声与信道容量 , 数字通信系统的特点及主要性能指标 , 最后结合现行的GSM数字蜂窝移动通信系统 , 介绍了实际数字通信系统的组成及主要性能指标参数。 第二章为模拟信号的数字化传输 , 叙述模拟信号数字化的基本原理和实现方法 , 内容包括抽样定理、信号的抽样与恢复 , 非均匀量化、数字压扩技术以及 A 律 13 折线 PCM 编码 , 简单增量调制及其性能的改进 , 自适应差分脉冲编码调制 (ADPCM) 、线性预测编码 (LPC) 声码器及改进型 LPC 声码器 , 最后 , 介绍了线性预测编码 (LPC) 技术在 GSM 系 统语音编 / 解码器中的应用。 第三章为数字信号的基带传输技术 , 概述数字信号基带传输系统的组成及工作原理 , 内容包括数字基带信号、数字基带传输系统及抗噪声性能分析 , 无码间串扰的传输条件、基带传输码型、扰码与解扰、多进制数字基带信号 , 部分响应基带传输系统 , 眼图和时域均衡技术。 　　第四章为数字调制与解调技术 , 主要讨论了数字调制的概念与分类、二进制数字调制与解调及抗噪声性能、常用的现代数字调制方式、扩频调制技术及应用。 第五章为数字信号的最佳接收 , 内容包括最佳接收的概念与最佳接收准则、确知信号与随相信号的最佳接收、匹配滤波器及其应用、基带系统的最佳化。 第六章为同步原理 , 内容包括载波同步、位同步、帧同步的基本原理与实现方法以及网同步的有关概念。 第七章为差错控制编码 , 介绍差错控制编码的作用、分类及检纠错的基本原理 , 论述线性分组码、循环码、卷积码、交织码、网络编码调制、 Turbo 码以及 GSM 数字蜂窝移动通信系统差错控制编码方案简介。 本书由沈其聪任主编 , 侯群、李有根任副主编。其中第一、二、三章由沈其聪编写 , 第四章由李有根编写 , 第五、六章由高浪编写 , 第七章由侯群编写。华中科技大学王福昌教授 审阅了全部初稿 , 并提出了具体的修改意见。全书由沈其聪负责统稿。 鉴于作者水平有限 , 难免存在错误和不妥之处 , 敬请读者批评指正。 编者

序
前言
第一章 数字通信概论
第一节 通信与通信系统
一、通信与通信系统的概念
二、通信系统的分类
三、数字通信系统的基本模型
第二节 信息、信号与信道
一、信息、消息和信号
二、信号的分类及特征
三、信息量与信源熵，
四、信道的概念、分类与特点
五、信道噪声与信道容量
第三节 数字通信的特点及实际系统介绍
一、数字通信的特点
二、数字通信的发展
三、数字蜂窝移动通信系统简介
第四节 数字通信系统的主要性能指标
一、数字通信系统的有效性
二、数字通信系统的可靠性
三、实际通信系统性能指标举例
第五节 数字通信研究的主要内容
思考题与习题
第二章 模拟信号的数字化传输
第一节 模拟信号数字化传输的基本原理
一、抽样定理的表述
二、信号的抽样与恢复，
三、带通信号的抽样
四、脉冲振幅调制(PAM——Pulse Amplitude Modulation)
第二节 脉冲编码调制(PCM——Pulse CodeModulation)
一、PCM编解码原理
二、量化误差及其分析
三、非均匀量化
四、数字压扩技术
五、编码与解码
第三节 增量调制(AM编码)
一、增量调制的工作原理
二、增量调制的量化误差及其分析
三、PCM系统和△M系统抗噪声性能的比较
四、改进型增量调制介绍
第四节 其他实用的语音编码技术
一、概述
二、自适应差分脉冲编码调制(ADPCM ——Adaptive Differential Pulse Code Modulation)
三、线性预测编码(LPC Linear Predictive Coding)声码器
四、混合编码(改进型LPC声码器)
五、GSM系统的语音编／解码器
思考题与习题
第三牵 数字信号的基带传输技术
第一节 数字信号传输的基本理论
一、数字基带信号的表示及其功率谱
二、数字信号基带传输系统的组成
三、基带传输与码间串扰
第二节 基带传输的线路码型
一、基带系统对传输码型的要求
二、数字基带信号的常用码型
三、扰码与解扰
四、多进制数字基带信号
第三节 部分响应技术
一、部分响应波形
二、部分响应基带传输系统
第四节 基带传输系统的抗噪声性能
一、信道噪声及于扰
二、误码率与信噪比
三、脉冲相位抖动
第五节 眼图与时域均衡
一、眼图
二、均衡的概念与分类
三、时域均衡的基本原理
思考题与习题
第四章 数字调制与解调技术
第一节 数字调制的概念与分类
一、数字调制的概念
二、数字调制的类型
第二节 二进制数字调制与解调
一、二进制振幅键控
二、二进制频率键控
三、二进制相位键控
四、三种基本键控方式的比较
第三节 多进制数字调制与解调
一、多进制振幅键控
二、多进制频率键控
三、多进制相位键控
四、正交振幅键控
第四节 几种新型数字调制方式
一、偏移四相相移键控(OQPSK)
二、最小频移键控(MSK)
三、高斯最小频移键控(GMSK)
四、π／4相对四相相移键控
(π／4DQPSK)
五、多载波调制技术
第五节 扩频调制
一、扩频数字通信系统的概念和特点
二、直接序列扩频(DS-SS)
三、跳频扩频(FH-SS)
思考题与习题
第五章 数字信号的最佳接收
第一节 最佳接收的概念与准则
一、最佳接收的含义
二、最佳接收的常用准则
第二节 确知信号的最佳接收
一、二进制确知信号最佳接收机
二、二进制确知信号最佳接收机的性能
三、多进制确知信号最佳接收机及性能
第三节 随相信号的最佳接收
一、二进制随相信号最佳接收机
二、二进制随相信号最佳接收机的性能
第四节 匹配滤波器
一、匹配滤波器的原理
二、匹配滤波器在最佳接收中的应用
第五节 实际接收机与最佳接收机的比较
第六节 基带系统的最佳化
一、最佳基带传输系统的结构
二、最佳基带传输系统的性能
思考题与习题
第六章 同步原理
第一节 同步的基本内容和要求
第二节 载波同步
一、直接法
二、插入导频法
三、载波同步系统的性能
第三节 位同步
一、自同步法
二、位同步系统的性能
第四节 群同步(帧同步)
一、起止式同步法
二、连贯式插入法
三、帧同步系统的性能
四、帧同步的保护
五、GSM系统TDMA帧的调节
第五节 网同步的基本概念
思考题与习题
第七章 差错控制编码
第一节 概述
一、差错控制编码的作用
二、差错控制方式
三、纠错码的分类
四、纠错编码的基本原理
第二节 常用的几种简单分组码
一、奇偶监督码
二、二维奇偶监督码
三、恒比码
第三节 线性分组码
一、基本概念
二、监督矩阵H和生成矩阵G
三、伴随式(校正子)S
第四节循环码
一、生成多项式及生成矩阵
二、监督多项式及监督矩阵
三、编码方法和电路
四、解码方法和电路
五、CRC码
第五节卷积码
一、基本概念
二、卷积码的描述
三、卷积码的解码
第六节交织码
第七节 网络编码调制
第八节 Turbo码
一、Turbo码编码器的组成
二、Turbo码的解码
第九节 GSM移动通信系统差错控制编码简介
一、卷积码的运用
二、分组码的运用
三、奇偶码的运用
四、交织码的运用
思考题与习题
附录 erf(x)、erfc(x)与x的数值表
参考文献