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目录1

第0章　概述1

0.1　数字通信系统的作用1

0.2　数字通信系统的调制与解调2

第1章　概率论与随机变量：基本概念回顾5

1.1　本章目的5

1.2　概率空间5

1.3　随机变量5

1.3.1　随机变量的分布函数和密度函数7

1.3.2　均值、方差和矩9

1.3.3　一些不等式10

1.4　多元随机变量的概率和矩11

1.4.1　相关性与协方差12

1.4.2　随机变量的和与序列13

1.5　高斯随机变量15

1.6　习题18

第2章　随机过程简介21

2.1　电子系统中的随机过程溯源21

2.2　随机过程举例21

2.3　定义和基本概念25

2.3.1　随机过程的分布函数和密度函数29

2.3.2　高斯随机过程32

2.3.3　随机过程的条件概率密度33

2.4　均值、自相关及自协方差34

2.4.1　定义和基本性质34

2.4.2　自相关函数的性质推导41

2.5　平稳随机过程43

2.5.1　宽平稳和协方差平稳过程44

2.5.2　宽平稳过程的自相关函数举例47

2.6　互相关和互协方差函数49

2.7　白噪声51

2.8　平稳高斯随机过程52

2.9　习题53

第3章　随机过程中的线性滤波56

3.1　随机过程中滤波的必要性56

3.2　离散时间线性系统和连续时间线性系统56

3.3　随机过程的线性运算60

3.4　线性系统中二阶矩随机过程的时域分析63

3.4.1　线性系统输出的均值65

3.4.2　线性系统的输出的自相关函数69

3.5　线性系统中的高斯随机过程83

3.6　相关函数的确定92

3.6.1　泊松过程的自相关函数92

3.6.2　各态遍历随机过程均值和相关函数的实验确定94

3.7　应用97

3.8　习题103

第4章　线性系统中随机过程的频域分析107

4.1　傅里叶变换技术的应用107

4.2　宽平稳随机过程的谱密度107

4.3　线性系统中随机过程的谱分析112

4.4　性质3和性质4的推导114

4.5　调幅信号的频谱117

4.6　带通频率函数123

4.6.1　频率函数带宽的另一种定义123

4.6.2　理想带通频率函数的时域描述125

4.7　带通随机过程132

4.8　习题137

第5章　二进制数据的基带传输142

5.1　二进制数据传输信号集142

5.2　线性接收机分析145

5.2.1　一个特例145

5.2.2　通用模型151

5.3　门限值优化160

5.3.1　最小最大准则162

5.3.2　贝叶斯准则171

5.4　普通信道的通用判决准则178

5.5　AWGN信道的匹配滤波器186

5.5.1　施瓦兹不等式189

5.5.2　匹配滤波器194

5.5.3　匹配滤波器的频域分析201

5.5.4　匹配滤波器的另一种实现方法204

5.5.5　使用匹配滤波器的接收机的最佳门限207

5.5.6　信号设计208

5.6　AGN信道的最佳滤波器211

5.7　AWGN信道下二进制通信的信号空间概念214

5.7.1　二进制信号的几何表示214

5.7.2　最小最大差错概率217

5.8　习题218

第6章　相干通信225

6.1　二进制相干通信的最佳接收机226

6.1.1　二进制相移键控226

6.1.2　BPSK的匹配滤波器和相干接收机227

6.1.3　AWGN信道和BPSK信号下的差错概率228

6.1.4　BPSK相关接收机的最优性229

6.2　具有不精确参考相位的二进制相移键控234

6.2.1　作为相位误差的函数的差错概率234

6.2.2　BPSK信号的相位估计240

6.3　用于相干通信的一维信号242

6.3.1　BPSK信号242

6.3.2　二进制ASK的最佳接收机243

6.3.3　倍频分量分析244

6.3.4　二进制ASK的差错概率246

6.3.5　M进制幅移键控247

6.3.6　M-ASK接收机250

6.4　M进制通信系统的最佳判决251

6.4.1　M进制信号的判决准则251

6.4.2　M-ASK的应用254

6.4.3　M-ASK的几何表示和符号差错概率表达式259

6.5　相干通信的二维调制261

6.5.1　二维信号集261

6.5.2　2-ASK与QASK的带宽效率比较265

6.5.3　非二进制相位调制266

6.5.4　4-QASK的比特差错概率268

6.5.5　总结：一维调制和二维调制270

6.5.6　QASK接收机的判决区域271

6.5.7　QASK接收机的符号差错概率278

6.5.8　QASK接收机的比特差错概率284

6.6　M进制正交信号的相干解调286

6.6.1　M进制正交信号286

6.6.2　M进制正交信号的最佳相干接收机291

6.6.3　M进制正交信号的差错概率292

6.7　二维信号调制偏移298

6.8　二维调制的带宽比较303

6.9　连续相位频率调制306

6.9.1　连续相位频移键控调制308

6.9.2　最小频移键控调制309

6.9.3　常规频率脉冲的连续相位调制312

6.10　习题314

第7章　非相干通信325

7.1　二进制非相干通信的最佳接收机325

7.2　二进制频移键控（BFSK）330

7.3　二进制非相干相关接收机的次最佳相关器335

7.4　二进制非相干通信最佳判决准则的推导340

7.5.1　差错概率的推导345

7.5　LS判决准则的差错概率345

7.5.2　特定系统的应用350

7.5.3　总结351

7.6　差分相干BPSK352

7.6.1　差分编码BPSK信号格式352

7.6.2　DBPSK接收机和相应差错概率354

7.6.3　另一种DBPSK接收机357

7.7　M进制非相干相关接收机360

7.8　非相干接收机包络检波器的实现366

7.9　非选择性衰落的非相干通信372

7.10　习题380

第8章　码间串扰388

8.1　数字通信中的码间串扰分量388

8.2　二进制数字通信的码间串扰影响394

8.2.1　单一样本分析395

8.2.2　具有码间串扰的系统的差错概率395

8.2.3　码间串扰的界值401

8.2.4　眼图403

8.2.5　输出信噪比406

8.3　无码间串扰的数字通信系统408

8.4　线性均衡简介420

8.5　习题425

第9章　扩频通信431

9.1　扩频信号的随机信号模型431

9.1.1　多址能力433

9.1.2　抗干扰能力434

9.1.3　抗多径能力435

9.1.4　解扩的时域和频域阐述435

9.1.5　线性系统的识别435

9.2　直接序列扩频信号437

9.3　序列及其周期相关函数443

9.4　DS扩频多址通信452

9.5　直接序列扩频多址通信的性能评估465

9.6　跳频扩频471

9.7　习题477

附录A　汉明码483

附录B　Reed-Solomon码489

附录C　信号和系统的复数表示493

附录D　通用信号集的最佳接收机498

附录E　编码信号的另一种接收机结构502

附录F　常用公式506

索引508