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绪论1

0.1 通信技术的发展及基本概念1

0.1.1 通信技术的发展1

0.1.2 通信系统及分类2

0.1.3 通信方式2

0.1.4 传输技术3

0.1.5 质量指标3

0.2 现代通信的主要技术4

0.2.1 光纤通信4

0.2.2 卫星通信5

0.2.3 移动通信5

0.3 现代通信技术发展趋势6

0.3.1 通信技术数字化6

0.3.2 通信业务综合化6

0.3.3 网络互通融合化6

0.3.4 通信网络宽带化7

0.3.5 网络管理智能化7

0.3.6 通信服务个人化7

第1篇 光纤通信8

第1章 光纤通信概论8

1.1 光纤通信的发展8

1.1.1 光纤通信的发展历程8

1.1.2 光纤通信的发展方向和新技术9

1.2 光纤通信系统的基本构成11

1.2.1 光纤线路12

1.2.2 光发射机12

1.2.3 光接收机13

1.3 光纤通信的优点和应用13

1.3.1 光纤通信的优点13

1.3.2 光纤通信的应用14

第2章 光纤和光缆15

2.1 光纤的结构和类型15

2.1.1 光纤结构15

2.1.2 光纤类型15

2.2 光纤的几何光学分析16

2.2.1 射线理论要点17

2.2.2 光在多模阶跃光纤中的传输17

2.2.3 光在多模渐变光纤中的传输19

2.3 光纤的波动光学分析20

2.3.1 波动方程20

2.3.2 光纤中的模式20

2.3.3 单模光纤的模式特性23

2.4 光纤的传输特性25

2.4.1 光纤的损耗特性25

2.4.2 光纤的色散特性27

2.5 光纤中的非线性光学效应32

2.5.1 受激光散射32

2.5.2 非线性折射33

2.5.3 四波混频33

2.6 光缆及连接技术34

2.6.1 光缆及其结构34

2.6.2 光纤及光缆的连接34

第3章 光源和光发射机36

3.1 光发射机的基本组成36

3.2 半导体光源的发光机理36

3.2.1 光辐射和粒子数反转分布37

3.2.2 PN结的能带和电子分布38

3.3 半导体激光器（LD）40

3.3.1 形成激光振荡的条件40

3.3.2 F-P腔半导体激光器40

3.3.3 分布反馈激光器42

3.3.4 半导体激光器的主要特性43

3.4 发光二极管（LED）47

3.4.1 发光二极管的结构47

3.4.2 发光二极管的工作特性47

3.5 光源的调制及驱动电路48

3.5.1 光源的调制方式49

3.5.2 直接调制及驱动电路49

3.6 激光器的控制电路51

3.6.1 自动温度控制51

3.6.2 自动功率控制52

第4章 光接收机53

4.1 数字光接收机的基本组成53

4.2 光检测器54

4.2.1 光敏二极管工作原理54

4.2.2 PIN光敏二极管55

4.2.3 雪崩光敏二极管（APD）57

4.3 光接收机的前端及噪声59

4.3.1 等效电路59

4.3.2 光接收机的噪声与信噪比59

4.3.3 前置放大器的设计62

4.4 光接收机的灵敏度64

4.4.1 误码率64

4.4.2 灵敏度67

4.4.3 理想光接收机的灵敏度68

4.5 光接收机的线性通道及数据恢复69

4.5.1 自动增益控制和动态范围69

4.5.2 码间干扰与均衡滤波69

4.5.3 数据恢复70

第5章 光纤通信系统及新技术71

5.1 系统结构与类型71

5.1.1 光纤通信系统的结构71

5.1.2 光纤通信系统的类型73

5.2 数字光纤通信系统74

5.2.1 数字光纤通信系统的组成74

5.2.2 系统的性能76

5.3 光同步数字传输网77

5.3.1 SDH的产生77

5.3.2 SDH的特点78

5.3.3 SDH的帧结构79

5.3.4 SDH的复用映射结构80

5.3.5 SDH传输网81

5.4 光纤通信系统的设计82

5.4.1 总体考虑82

5.4.2 中继距离的计算83

5.5 模拟光纤通信系统86

5.5.1 调制方式87

5.5.2 副载波复用（SCM）光纤传输系统88

5.6 光纤接入网91

5.6.1 接入网概述91

5.6.2 光纤接入网的基本结构和应用类型92

5.6.3 无源光网络93

5.6.4 有源光网络95

5.6.5 光纤同轴电缆混合网95

5.7 光放大技术97

5.7.1 掺铒光纤放大器（EDFA）工作原理98

5.7.2 掺铒光纤放大器的优点和应用98

5.8 光波分复用技术99

5.8.1 光波分复用概述99

5.8.2 WDM系统的构成及特点100

5.8.3 光波分复用器与解复用器101

5.9 相干光通信技术105

5.9.1 相干光通信系统的组成与工作原理106

5.9.2 相干光通信的优点和关键技术108

5.10 光孤子通信108

5.10.1 光孤子的形成与传输特点109

5.10.2 光孤子通信系统的构成113

5.11 全光通信网113

5.11.1 光传送网的概念113

5.11.2 光传送网的分层结构114

5.11.3 光分插复用器115

5.11.4 光交叉连接器117

5.11.5 WDM光网络示例119

5.12 光时分复用技术120

参考文献121

第2篇 卫星通信122

第6章 卫星通信概论122

6.1 卫星通信的概念122

6.1.1 基本概念122

6.1.2 卫星通信的特点123

6.1.3 卫星通信系统概述124

6.2 卫星通信的发展126

6.2.1 国际卫星通信的发展127

6.2.2 中国卫星通信的发展128

6.2.3 卫星通信技术的发展趋势129

第7章 卫星通信系统131

7.1 通信卫星131

7.1.1 卫星的分类131

7.1.2 卫星的轨道131

7.1.3 静止卫星的发射133

7.1.4 通信卫星的基本技术参数134

7.1.5 通信卫星的组成135

7.2 地球站系统139

7.2.1 地球站的类型和基本要求139

7.2.2 地球站的主要性能指标140

7.2.3 地球站的组成141

7.2.4 地球站的站址选择及布局148

7.3 传输线路的计算149

7.3.1 基本概念150

7.3.2 传输损耗151

7.3.3 噪声与干扰152

7.3.4 卫星通信链路的计算155

第8章 卫星通信系统信号传输技术158

8.1 概述158

8.2 信道复用技术159

8.2.1 频分多址方式（FDMA）159

8.2.2 时分多址方式（TDMA）162

8.2.3 扩频多址方式（SSMA）163

8.2.4 空分多址方式（SDMA）164

8.2.5 随机多址方式（ALOHA）165

8.3 信道分配167

8.3.1 信道分配的含义167

8.3.2 预分配（PA）方式167

8.3.3 按需分配（按申请分配）方式168

8.4 差错控制技术168

8.4.1 差错类型168

8.4.2 差错控制方法169

8.4.3 信道编码技术170

8.5 数字调制技术171

8.5.1 概述171

8.5.2 数字调制的基本原理172

8.5.3 卫星通信系统中的数字调制技术174

8.6 语音编码技术179

8.6.1 概述179

8.6.2 波形编码180

8.6.3 参量编码——线性预测编码（LPC）182

8.6.4 混合编码184

8.7 数字电路倍增技术185

第9章 卫星通信网187

9.1 卫星广播电视网187

9.1.1 卫星电视广播系统的组成187

9.1.2 数字卫星电视广播189

9.2 VSAT网191

9.2.1 概述191

9.2.2 VSAT网的组成及工作原理193

9.2.3 VSAT小站设备简介197

9.3 全球定位系统（GPS）198

9.3.1 概述198

9.3.2 GPS系统的组成199

9.3.3 GPS定位原理200

9.3.4 GPS系统的特点201

参考文献202

第3篇 移动通信203

第10章 移动通信概论203

10.1 移动通信的基本概念与发展203

10.1.1 基本概念203

10.1.2 移动通信的演变与发展203

10.2 移动通信系统的组成原理205

10.2.1 移动通信系统的分类205

10.2.2 移动通信系统的组成206

10.2.3 移动通信的基本技术要求207

10.3 移动通信的主要技术特点207

第11章 无线信道的特性与电波传播209

11.1 概述209

11.2 无线信号的传播——大尺度路径损耗209

11.2.1 自由空间无线信号的传播209

11.2.2 反射、衍射与散射211

11.3 路径损耗模型214

11.3.1 地面反射（双射线）模型215

11.3.2 室外传播模型217

11.3.3 室内传播模型219

11.3.4 其他信道的损耗特性220

11.4 无线信道的特性——小尺度衰落与多径221

11.4.1 多径传播221

11.4.2 慢衰落与快衰落223

11.4.3 选择性衰落225

11.5 无线信道中的干扰227

第12章 移动通信基本技术229

12.1 数字调制解调技术229

12.1.1 移动通信对数字调制的要求229

12.1.2 恒包络调制技术229

12.1.3 线性及恒包络混合调制方式232

12.2 扩频（SS）技术233

12.2.1 基本原理233

12.2.2 直接序列扩频（DS-SS）234

12.2.3 跳频扩频（FH-SS）235

12.3 组网技术236

12.3.1 概述236

12.3.2 区域覆盖方式236

12.3.3 蜂窝网组网238

12.3.4 多信道共用技术241

12.4 双工技术243

12.4.1 频分双工243

12.4.2 时分双工243

12.5 抗衰落技术244

12.5.1 分集技术244

12.5.2 自适应均衡技术245

12.6 网络安全技术246

第13章 典型的移动通信系统简介248

13.1 GSM系统249

13.1.1 GSM的主要业务与特点249

13.1.2 GSM的系统结构250

13.1.3 GSM的无线子系统252

13.1.4 GSM系统的信道类型253

13.1.5 GSM系统的信号处理256

13.1.6 GSM的呼叫接续及过区切换258

13.1.7 短消息业务（SMS）260

13.1.8 无线应用协议（WAP）261

13.1.9 向3G过渡——GPRS与EDGE263

13.2 CDMA系统264

13.2.1 CDMA技术的发展264

13.2.2 CDMA的基本原理与特点264

13.2.3 IS-95A标准268

13.2.4 IS-95B简介275

13.3 数字无线市话系统275

13.3.1 CT-2系统276

13.3.2 DECT系统277

13.3.3 PHS系统279

13.3.4 PAS（小灵通）系统280

13.4 卫星移动通信系统282

13.4.1 概述282

13.4.2 卫星移动通信系统的基本原理283

13.4.3 铱（Iridium）系统284

13.4.4 全球星（Globalstar）系统286

13.5 高空平台站（HAP）通信系统287

13.5.1 概述287

13.5.2 HAP系统的基本原理288

13.5.3 HAP系统的特点288

第14章 新一代移动通信系统简介290

14.1 引言290

14.2 第三代移动通信标准简介290

14.2.1 概述290

14.2.2 IMT-2000使用的频段291

14.2.3 IMT-2000的地面传输标准292

14.2.4 现有系统向3G演进的过程292

14.3 移动通信系统展望293

参考文献295

附录 英文缩写词汇对照表297