通信原理(第2版电子信息学科基础课程系列教材) 9787302560623

随着通信技术、计算机技术的飞速发展，信息科学技术已成为国际社会和经济发展的强大推动力。学习和掌握现代通信理论和技术是信息社会每位成员，尤其是未来通信行业从业者的迫切需要。
为了满足电子信息类专业学生对“通信原理”课程的学习需求，2012年，笔者组织编写了《通信原理》教材，由清华大学出版社出版，先后被数十所高校选用为通信工程、电子信息工程、电子信息科学技术等专业“通信原理”课程教材或教学参考书，2015年获得陕西高校优秀教材二等奖。为了适应当前通信技术的发展和教学需求，笔者吸取数十所院校教师的反馈意见，对《通信原理》进行修订并出版第2版，修订过程中着重考虑以下几点。
（1） 加强基本理论、核心内容行业应用背景的阐述。
（2） 建立通信系统整体概念，加强理论与实际的联系。
（3） 加强有关章节之间的融合与贯通，公式推导删繁就简。
（4） 改进图表曲线绘制，更好地统一名词和符号。
（5） 增添和更新部分例题和习题，帮助学生加深对重点或难点内容的理解，使其知识结构更具有综合性、多样性、对比性和应用性。
为了帮助读者掌握基本理论和分析方法，本书每章都列举了一定数量的例题，并附有大量的思考题和习题，每章后还附有小测验，便于读者自行测试。
全书共分10章，第1~3章是基础部分，第4章是模拟通信，第5章是信源编码，第6~10章是数字通信部分。
第1章绪论，介绍常用通信术语及通信发展简史、通信系统的组成和分类、数字通信系统的主要功能特点和通信方式、信息量和平均信息量的运算，以及通信系统的主要性能指标。
第2章随机过程，概述随机过程的概念及属性、随机过程的统计特性和数字特征、平稳随机过程的定义和统计特性、高斯过程的定义及统计特性，介绍窄带随机过程的定义、表达式和统计特性，阐述正弦波加窄带高斯过程的统计特性和平稳随机过程通过线性系统后输出过程的数学期望、自相关函数、功率谱密度及输出过程的分布，概述白噪声和带限白噪声。
第3章信道，概述信道的定义及分类、常用恒参信道和随参信道举例、调制信道和编码信道的数学模型、恒参信道的特性及其对信号传输的影响、随参信道特性对信号传输的影响、信道的加性噪声及信道容量。
第4章模拟调制系统，讨论调制的目的、定义和分类，介绍幅度调制系统的分析模型，概述AM、DSB、SSB、VSB信号的波形、时域、频域表示及调制和解调方法，阐述各种幅度调制系统的抗噪声性能及门限效应、角度调制原理、调频系统的抗噪声性能，各种模拟调制系统的性能比较，介绍频分复用的原理、复合调制及多级调制的概念。
第5章信源编码，概述抽样定理、脉冲振幅调制（PAM）原理、模拟信号量化的基本原理、脉冲编码调制（PCM）原理及抗噪声性能、增量调制（ΔM）原理及抗噪声性能、时分复用和数字复接。相比第1版增添了有关矢量量化和压缩编码的基本内容。
第6章数字基带传输系统，讨论数字基带信号，讲解数字基带信号的表达式与频谱特性、基带传输常用码型、基带脉冲传输与码间干扰、无码间干扰的基带传输特性、部分响应系统、无码间干扰基带系统抗噪声性能、眼图与时域均衡。
第7章数字频带传输系统，概述2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制、解调原理，频谱特性，介绍二进制数字调制系统的抗噪声性能及比较，讲解MASK、MFSK、MDPSK调制、解调原理及抗噪声性能，介绍QAM、GMSK、GFSK调制与解调。
第8章数字信号的接收，讨论数字信号接收的统计描述及接收准则、二进制确知信号的接收、二进制随相信号的接收、普通接收机与接收机的性能比较、匹配滤波器的原理及其在接收中的应用、数字基带传输系统。
第9章同步原理，概述同步的定义、分类及意义，介绍载波同步、码元同步、群同步、网同步的方法及性能。
第10章差错控制编码，主要介绍差错控制方式和编码分类、小码距与纠检错能力、几种常用的简单编码及线性分组码的生成、监督和纠错，讲解循环码的生成多项式、生成矩阵、编码和译码，论述卷积码的矩阵、多项式和图形描述方法，讲解Turbo码和网格编码调制。
书末附有误差函数表、贝塞尔函数值表、帕塞瓦尔定理、部分习题及小测验参考答案和参考文献，便于读者查阅。
本书由龙光利主持修订编写并定稿，龙光利修订编写第1、2、4、7、8章，侯宝生修订编写第3、9、10章，王战备修订编写第5、6章内容。本书在修订编写过程中还得到了陕西理工大学的支持和其他同事的帮助，同时也得到了清华大学出版社的大力支持，在此一并表示感谢。
由于作者水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。

编者2020年7月

讨论信息的处理、传输及通信系统的基本原理，侧重信息传输原理。《通信原理》课程，是高等理工科类院校通信工程、电子信息工程、电子信息科学技术等专业的专业课程。教材共分10章，第1、2、3章是基础部分，第4章是模拟通信，第5章是信源编码，第6、7、8、9、10是数字通信。

龙光利：陕西南郑人，本科学历，硕士学位，教授，曾主持并完成陕西省教育厅科研专项4项，汉中市科技局项目1项，公开发表论文30余篇，主编教材4部，副主编教材1部，教材《通信原理》2015年获陕西高校优秀教材二等奖。                                                             侯宝生：本科学历，讲师，副主编教材3部，曾参与并完成陕西省教育厅科研专项2项 ，公开发表论文多篇 。                                                          王战备：本科学历，硕士学位，副教授，副主编教材1部，曾参与并完成陕西省教育厅科研专项2项 ，公开发表论文多篇 。

第1章  绪论

1.1  常用通信术语

1.2  通信系统

1.2.1  通信系统的一般模型

1.2.2  通信系统分类

1.2.3  模拟通信系统模型

1.2.4  数字通信系统模型

1.2.5  数字通信的主要特点

1.3  通信方式

1.4  信息及其度量

1.5  通信系统的主要性能指标

1.6  通信发展简史及发展趋势

1.6.1  通信发展简史

1.6.2  通信发展趋势

1.7  小结

思考题1

习题1

小测验1

第2章  随机过程

2.1  随机过程的基本概念及特性

2.1.1  随机过程

2.1.2  随机过程的统计特性

2.1.3  随机过程的数字特征

2.2  平稳随机过程

2.2.1  平稳随机过程的定义

2.2.2  各态历经性

2.2.3  平稳随机过程的自相关函数

2.2.4  平稳随机过程的功率谱密度

2.3  高斯过程

2.3.1  高斯过程的定义及性质

2.3.2  高斯过程的一维概率密度函数

2.3.3  高斯过程的一维分布函数

2.4  平稳随机过程通过线性系统

2.4.1  随机过程通过线性系统后的输出

2.4.2  线性系统输出过程的平稳性

2.4.3  系统输入和输出功率谱密度的关系

2.4.4  输出过程ξo(t)的概率分布

2.5  窄带随机过程

2.5.1  窄带随机过程的定义及表达式

2.5.2  窄带随机过程同相分量和正交分量的统计特性

2.5.3  窄带随机过程包络和相位的统计特性

2.6  正弦波加窄带高斯过程

2.6.1  正弦波加窄带高斯过程的表达式

2.6.2  正弦波加窄带高斯过程的统计特性

2.7  高斯白噪声和带限白噪声

2.7.1  白噪声

2.7.2  低通白噪声

2.7.3  带通白噪声

2.8  小结

思考题2

习题2

小测验2

第3章  信道

3.1  信道的定义及数学模型

3.1.1  信道的定义及组成

3.1.2  信道的数学模型

3.2  恒参信道及其传输特性

3.2.1  恒参信道举例

3.2.2  恒参信道特性及其对信号传输的影响

3.2.3  减小失真的措施

3.3  随参信道及其传输特性

3.3.1  随参信道举例

3.3.2  随参信道传输媒质的特点

3.3.3  随参信道对信号传输的影响

3.3.4  随参信道特性的改善

3.4  加性噪声及信道容量

3.4.1  加性噪声的分类及特性

3.4.2  信道容量

3.5  小结

思考题3

习题3

小测验3

第4章  模拟调制系统

4.1  幅度调制的原理

4.1.1  幅度调制的一般模型

4.1.2  调幅

4.1.3  抑制载波双边带调制

4.1.4  单边带调制

4.1.5  残留边带调制

4.1.6  相干解调与包络检波

4.2  线性调制系统的抗噪声性能

4.2.1  分析模型

4.2.2  线性调制相干解调的抗噪声性能

4.2.3  调幅信号包络检波的抗噪声性能

4.3  非线性调制（角度调制）的原理

4.3.1  角度调制的基本概念及表达式

4.3.2  窄带调频

4.3.3  宽带调频

4.3.4  调频信号的产生与解调

4.4  调频系统的抗噪声性能

4.4.1  输入信噪比

4.4.2  调频系统非相干解调增益

4.4.3  预加重和去加重

4.5  各种模拟调制系统的性能比较

4.6  频分复用和调频立体声

4.6.1  频分复用

4.6.2  复合调制和多级调制

4.6.3  多路载波电话系统

4.6.4  调频立体声广播

4.7  小结

思考题4

习题4

小测验4

第5章  信源编码

5.1  模拟信号的抽样

5.1.1  模拟信号的数字化

5.1.2  抽样的概念及分类

5.1.3  低通抽样定理

5.1.4  带通抽样定理

5.2  模拟脉冲调制和抽样信号的量化

5.2.1  模拟脉冲调制

5.2.2  量化

5.2.3  均匀量化

5.2.4  非均匀量化

5.3  脉冲编码调制

5.3.1  编码原理

5.3.2  编译码电路

5.3.3  码元速率和带宽

5.3.4  抗噪声性能

5.4  自适应差分脉冲编码调制

5.4.1  差分脉冲编码调制

5.4.2  自适应差分脉冲编码调制

5.5  增量调制

5.5.1  简单增量调制

5.5.2  增量调制的过载特性与动态编码范围

5.5.3  增量调制系统的抗噪声性能

5.5.4  PCM与ΔM系统的比较

5.6  信道复用与数字复接

5.6.1  时分复用原理

5.6.2  PCM基群帧结构

5.6.3  数字复接技术

5.6.4  PDH和SDH

5.7  矢量量化

5.8  压缩编码

5.8.1  图像压缩编码

5.8.2  语音压缩编码

5.8.3  数据文件压缩编码

5.9  小结

思考题5

习题5

小测验5

第6章  数字基带传输系统

6.1  数字基带信号及其频谱特性

6.1.1  数字基带系统

6.1.2  常用数字基带信号

6.1.3  数字基带信号频谱特性

6.2  基带传输的常用码型

6.2.1  传输码码型的选择原则

6.2.2  常见传输码型

6.3  数字基带信号传输与无码间干扰特性

6.3.1  数字基带信号传输与码间干扰

6.3.2  无码间干扰的数字基带传输特性

6.3.3  无码间干扰传输特性的设计

6.4  部分响应系统

6.4.1  奈奎斯特第二准则

6.4.2  第Ⅰ类部分响应波形

6.4.3  部分响应波形的一般形式

6.5  抗噪声性能

6.5.1  二进制双极性基带信号传输误码率

6.5.2  二进制单极性基带信号传输误码率

6.6  眼图与时域均衡

6.6.1  眼图

6.6.2  时域均衡

6.7  小结

思考题6

习题6

小测验6

第7章  数字频带传输系统

7.1  二进制数字调制原理

7.1.1  二进制振幅键控

7.1.2  二进制移频键控

7.1.3  二进制移相键控

7.1.4  二进制差分移相键控

7.1.5  二进制数字调制信号的功率谱密度

7.2  二进制数字调制系统的抗噪声性能

7.2.1  2ASK系统的抗噪声性能

7.2.2  2FSK系统的抗噪声性能

7.2.3  2PSK系统的抗噪声性能

7.2.4  2DPSK系统的抗噪声性能

7.3  二进制数字调制系统的性能比较

7.4  多进制数字调制原理

7.4.1  多进制数字振幅调制系统

7.4.2  多进制数字频率调制系统

7.4.3  多进制数字相位调制系统

7.4.4  多进制差分移相键控

7.5  多进制数字调制系统的抗噪声性能

7.5.1  MASK系统的抗噪声性能

7.5.2  MFSK系统的抗噪声性能

7.5.3  MPSK和MDPSK系统的抗噪声性能

7.6  正交振幅调制

7.6.1  正交振幅调制原理

7.6.2  正交振幅调制的解调原理

7.6.3  正交振幅调制的抗噪声性能

7.7  小移频键控和高斯小移频键控

7.7.1  小移频键控

7.7.2  高斯小移频键控

7.7.3  高斯移频键控

7.7.4  其他调制方式

7.8  小结

思考题7

习题7

小测验7

第8章  数字信号的接收

8.1  小差错概率接收准则

8.1.1  数字信号接收的统计表述

8.1.2  接收准则

8.2  确知信号的接收机

8.2.1  接收机设计的定义

8.2.2  二进制确知信号接收机结构

8.2.3  二进制确知信号接收机误码性能

8.3   随相信号的接收机

8.3.1  二进制随相信号接收机结构

8.3.2  二进制随相信号接收机误码性能

8.3.3  起伏信号的接收

8.4  接收机性能比较

8.5  数字信号的匹配滤波接收

8.5.1  匹配滤波器的原理

8.5.2  匹配滤波器在接收中的应用

8.6  数字基带传输系统

8.6.1  理想信道下的数字基带传输系统的组成

8.6.2  理想信道下数字基带传输系统的误码性能

8.6.3  非理想信道下的数字基带传输系统

8.7  小结

思考题8

习题8

小测验8