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第一篇 通信原理3

第1章 通信与通信系统的基本概念3

1.1通信的概念3

1.2通信系统4

1.2.1通信系统的定义与组成4

1.2.2通信系统的分类5

1.3通信方式8

1.4信道和传输介质9

1.4.1信道的概念9

1.4.2传输介质10

1.5信号与噪声14

1.5.1信号的定义与分类14

1.5.2噪声的定义与分类17

1.6信号频谱与信道通频带19

1.6.1周期信号的频谱19

1.6.2非周期信号的频谱22

1.6.3信道通频带24

1.7信息的量度与香农公式26

1.7.1信息的量度26

1.7.2信道容量与香农公式28

1.7.3信道带宽与信道容量的关系30

1.8多路复用的基本概念32

1.9通信系统的性能评价34

1.9.1模拟通信系统的性能指标34

1.9.2数字通信系统的性能指标34

1.10通信技术发展史37

1.11小资料——莫尔斯38

1.12思考题与习题39

第2章 模拟调制41

2.1调制的概念41

2.2抑制载波的双边带调幅43

2.2.1DSB信号的调制43

2.2.2 DSB信号的解调44

2.3常规双边带调幅45

2.3.1 AM信号的调制45

2.3.2 AM信号的解调46

2.4 AM和DSB的性能比较48

2.5单边带调制48

2.6残留边带调制50

2.7插入载波的包络检波52

2.8频分复用53

2.9角调制54

2.9.1角调制的基本概念54

2.9.2窄带角调制和宽带角调制56

2.9.3调频信号的产生与解调57

2.9.4频率调制的特点59

2.9.5输出信噪比与信道带宽的关系60

2.10调制的功能与分类61

2.10.1调制的功能61

2.10.2调制的分类61

2.11小资料——麦克斯韦62

2.12思考题与习题63

第3章 脉冲编码调制65

3.1模拟脉冲调制65

3.1.1脉冲幅度调制65

3.1.2脉冲宽度调制65

3.1.3脉冲相位调制66

3.2 PCM基本概念66

3.3抽样67

3.4量化69

3.5编码72

3.6抽样定理73

3.6.1低通抽样定理73

3.6.2带通抽样定理76

3.7时分复用77

3.8小资料——赫兹79

3.9思考题与习题80

第4章 增量调制81

4.1简单增量调制81

4.1.1增量调制的基本概念81

4.1.2 △M的调制原理82

4.1.3 △M的解调原理84

4.1.4 △M调制存在的问题84

4.2增量总和调制85

4.2.1 △-Σ的调制原理86

4.2.2 △-Σ的解调原理87

4.3小资料——贝尔87

4.4思考题与习题88

第5章 数字复接与SDH89

5.1PCM复用与数字复接89

5.1.1基本概念89

5.1.2数字比特系列与复接等级89

5.1.3 PCM基群帧结构91

5.1.4数字复接的原理与分类91

5.2同步数字序列SD H简介93

5.2.1SDH基本概念93

5.2.2 SDH的帧结构95

5.2.3 SDH的复用结构96

5.3小资料——马可尼97

5.4思考题与习题98

第6章 数字信号的基带传输99

6.1基带信号的概念99

6.2数字基带信号的码型100

6.2.1码型及码型变换100

6.2.2二元码101

6.2.3三元码103

6.2.4多元码106

6.3无码间串扰的传输波形106

6.3.1码间串扰的概念106

6.3.2第一无失真条件及传输波形107

6.4小资料——真空管的发明110

6.5思考题与习题111

第7章 数字信号的调制传输112

7.1二进制幅移键控112

7.1.1 2ASK的基本原理112

7.1.2 2ASK的频域特性113

7.1.3 2ASK的调制与解调113

7.2二进制频移键控114

7.2.1 2FSK的基本原理114

7.2.2 2FSK的频域特性114

7.2.3 2FSK的调制与解调115

7.3二进制相移键控116

7.3.1 2PSK的基本原理116

7.3.2 2PSK的频域特性117

7.3.3 2PSK的调制与解调117

7.4二进制差分相移键控119

7.4.1 2DPSK的调制119

7.4.2 2DPSK的解调119

7.5多进制数字调制120

7.5.1多进制幅度键控120

7.5.2多进制相移键控121

7.5.3多进制频移键控125

7.6小资料——晶体管的发明126

7.7思考题与习题127

第8章 差错控制编码128

8.1差错控制编码的基本概念128

8.2差错控制方式130

8.3差错控制编码分类132

8.4检错和纠错原理132

8.5几种常用的检错码136

8.5.1奇偶校验码136

8.5.2水平奇偶校验码136

8.5.3二维奇偶校验码137

8.5.4群计数码137

8.5.5恒比码138

8.6线性分组码139

8.7循环码144

8.8小资料——香农146

8.9思考题与习题147

第9章 数据通信与通信网148

9.1数据通信与数据通信系统148

9.1.1数据通信的概念148

9.1.2数据、模拟和数字通信的异同点149

9.1.3数据通信的特点151

9.1.4数据通信系统的组成151

9.1.5数据通信的主要性能指标152

9.1.6数据通信方式154

9.2通信网157

9.2.1通信网及其结构157

9.2.2通信网拓扑结构159

9.2.3通信网服务质量159

9.2.4网络的服务性能保障机制160

9.3现代通信网的支撑技术161

9.3.1应用层技术161

9.3.2业务网技术162

9.3.3传输网技术163

9.3.4支撑网技术163

9.4几种“信道”概念的理解164

9.5小资料——收音机的发明165

9.6思考题与习题166

第10章 通信终端167

10.1电话机167

10.1.1磁石式电话机167

10.1.2拨号盘式电话机169

10.1.3按键式电话机170

10.1.4电话通信中的通信原理知识172

10.2收音机172

10.2.1收音机分类及原理框图172

10.2.2输入电路172

10.2.3变频电路174

10.2.4中放电路175

10.2.5检波电路176

10.2.6低频放大和功率放大电路176

10.2.7广播通信中的通信原理知识176

10.3电视机178

10.3.1电视机信号传输原理178

10.3.2电视机原理180

10.3.3广播电视中的通信原理知识182

10.4数据终端182

10.5小资料——雷达的发明184

10.6思考题与习题185

第二篇 通信技术189

第11章 无线个人区域网络技术189

11.1无线个人区域网络概述189

11.2蓝牙技术190

11.2.1“蓝牙”的由来190

11.2.2蓝牙技术概述190

11.2.3蓝牙技术的特点192

11.2.4蓝牙系统组成193

11.2.5蓝牙技术的应用194

11.3 ZigBee技术195

11.3.1 ZigBee技术概述195

11.3.2 ZigBee系统组成195

11.3.3 ZigBee的应用196

11.3.4 ZigBee和蓝牙性能参数比较197

11.4 NFC技术197

11.4.1NFC技术概述197

11.4.2 NFC原理和组成198

11.4.3 NFC技术的应用199

11.4.4 NFC与蓝牙技术的比较200

11.5 UWB技术200

11.5.1UWB技术概述200

11.5.2 UWB技术原理200

11.5.3 UWB技术特点及应用201

11.6小资料——计算机的发明202

11.7思考题与习题203

第12章IP电话技术204

12.1 IP电话概述204

12.2 IP电话基本工作原理204

12.2.1 IP电话的系统组成205

12.2.2 IP电话的实现方式207

12.3 IP电话的相关技术标准208

12.3.1国际标准化组织208

12.3.2 IP电话技术的协议和标准208

12.4 IP电话的服务质量及发展前景209

12.5小资料——传真机的发明210

12.6思考题与习题210

第13章 接入网技术211

13.1接入网的概念211

13.2接入网的接口技术214

13.2.1接入网的界定与功能模型214

13.2.2 V5接口215

13.3接入网的分类215

13.4小资料——集成电路的发明216

13.5思考题与习题217

第14章 光纤通信技术218

14.1光纤通信概述218

14.1.1光纤通信的概念218

14.1.2光纤通信使用的波长218

14.1.3光纤通信的特点219

14.2光纤通信原理220

14.3光纤通信系统的组成220

14.3.1光端机221

14.3.2中继器223

14.4几种光纤通信技术223

14.5小资料——光纤之父高锟225

14.6思考题与习题226

第15章 微波中继通信技术227

15.1微波中继通信的概念227

15.2微波中继通信的频率范围228

15.3微波中继通信的特点228

15.4微波中继通信系统的组成229

15.5数字微波的收发信设备230

15.6小资料——莫尔斯电码232

15.7思考题与习题232

第16章 卫星通信技术233

16.1卫星通信概述233

16.1.1卫星通信的概念233

16.1.2卫星通信的工作频段234

16.1.3卫星通信的特点234

16.2卫星通信系统235

16.2.1卫星通信系统的分类235

16.2.2卫星通信系统的组成236

16.2.3卫星通信系统的工作过程236

16.3通信卫星238

16.3.1通信卫星的分类238

16.3.2同步卫星中继的通信范围238

16.3.3通信卫星的组成239

16.4卫星通信地面站240

16.4.1地面站的分类240

16.4.2地面站的组成240

16.5卫星通信的多址技术241

16.6卫星通信的新技术244

16.7 GPS系统246

16.7.1 GPS概述246

16.7.2 GPS系统组成246

16.7.3 GPS定位原理247

16.8小资料——人造卫星史话248

16.9思考题与习题249

第17章 移动通信技术250

17.1移动通信概述250

17.1.1移动通信的概念及特点250

17.1.2移动通信系统的分类251

17.1.3移动通信系统的组成252

17.1.4移动通信中的多址技术253

17.1.5移动通信使用的频段254

17.2第一代移动通信系统254

17.3第二代数字移动通信系统255

17.3.1 GSM移动通信系统255

17.3.2 CDMA移动通信系统256

17.4第三代移动通信系统258

17.4.1第三代移动通信系统的特点259

17.4.2第三代移动通信系统提供的业务260

17.4.3第三代移动通信系统的关键技术260

17.5小资料——手机的发明261

17.6思考题与习题262

附录A部分思考题与习题参考答案263

参考文献278