数字通信

简介

contents

第1章 绪论/1
1.1 数字通信系统的基本组成部分/1
1.2 通信信道及其特征/2
1.3 通信信道的数学模型/6
1.4 数字通信发展的回顾与展望/7
第2章 确定与随机信号分析/10
2.1 带通信号与系统的表示/10
2.1.1 带通信号的表示法/10
2.1.2 带通系统对带通信号的响应/15
2.2 波形的信号空间表示/16
2.2.1 矢量空间概念/16
2.2.2 信号空间概念/18
2.2.3 信号的正交展开/18
2.2.4 格拉姆-施密特（Gram-Schmidt）过程/20
2.3 某些有用的随机变量/25
2.4 随机过程/38
2.4.1 广义平稳随机过程/38
2.4.2 循环平稳随机过程/40
2.5 随机过程的级数展开/41
2.5.1 带限随机过程的抽样定理/41
2.5.2 K-L（Karhunen-Loève）展开式/42
2.6 带通平稳随机过程/44
习题/47
第3章 数字调制方法/55
3.1 数字调制信号的表示/55
3.2 无记忆调制方法/56
3.2.1 脉冲幅度调制（PAM）/57
3.2.2 相位调制/59
3.2.3 正交幅度调制/61
3.2.4 多维信号传输/63
3.3 有记忆信号传输方式/68
3.3.1 连续相位频移键控（CPFSK）/69
3.3.2 连续相位调制（CPM）/70
3.4 数字调制信号的功率谱/78
3.4.1 有记忆数字调制信号的功率谱密度/79
3.4.2 线性调制信号的功率谱密度/80
3.4.3 有限记忆数字调制信号的功率谱密度/82
3.4.4 马尔可夫结构调制方式的功率谱密度/82
3.4.5 CPFSK和CPM信号的功率谱密度/84
习题/90
第4章 AWGN信道的最佳接收机/99
4.1 波形与矢量信道的模型/99
4.1.1 一般矢量信道的最佳检测/100
4.2 波形与矢量AWGN信道/103
4.2.1 矢量AWGN信道的最佳检测/105
4.2.2 AWGN信道最佳接收机的实现/110
4.2.3 最大似然检测错误概率的一致边界/114
4.3 带限信号传输的最佳检测和错误概率/117
4.3.1 ASK或PAM信号传输的最佳检测和错误概率/118
4.3.2 PSK信号传输方式的最佳检测和错误概率/119
4.3.3 QAM信号传输的最佳检测和错误概率/122
4.3.4 解调与检测/125
4.4 功限信号传输的最佳检测和错误概率/127
4.4.1 正交信号传输的最佳检测和错误概率/127
4.4.2 双正交信号传输的最佳检测和错误概率/130
4.4.3 单纯信号传输的最佳检测和错误概率/131
4.5 不确定情况下的最佳检测：非相干检测/131
4.5.1 载波调制信号的非相干检测/133
4.5.2 FSK调制信号的最佳非相干检测/135
4.5.3 正交信号传输非相干检测的错误概率/135
4.5.4 相关二进制信号包络检测的错误概率/138
4.5.5 差分PSK（DPSK）/139
4.6 数字信号传输方法的比较/142
4.6.1 带宽与维度/142
4.7 格和基于格的星座图/144
4.7.1 格的介绍/145
4.7.2 基于格的信号星座图/149
4.8 有记忆信号传输方式的检测/153
4.8.1 最大似然序列检测器/153
4.9 CPM信号的最佳接收机/155
4.9.1 CPM的最佳解调和检测/156
4.9.2 CPM信号的性能/159
4.9.3 CPM信号的次最佳解调和检测/163
习题/164
第5章 载波和符号同步/180
5.1 信号参数估计/180
5.1.1 似然函数/181
5.1.2 信号解调中的载波恢复与符号同步/181
5.2 载波相位估计/183
5.2.1 最大似然载波相位估计/184
5.2.2 锁相环/186
5.2.3 加性噪声对相位估计的影响/187
5.2.4 面向判决环/189
5.2.5 非面向判决环/193
5.3 符号定时估计/198
5.3.1 最大似然定时估计/198
5.3.2 非面向判决定时估计/199
5.4 载波相位和符号定时的联合估计/202
5.5 最大似然估计器的性能特征/204
习题/206
第6章 通过带限信道的数字通信/208
6.1 带限信道的特征/208
6.2 带限信道的信号设计/211
6.2.1 无符号间干扰的带限信号的设计——奈奎斯特准则/213
6.2.2 具有受控ISI的带限信号设计——部分响应信号/216
6.2.3 对受控ISI的数据检测/219
6.2.4 有失真信道的信号设计/223
6.3 有ISI和AWGN信道的最佳接收机/226
6.3.1 最佳最大似然接收机/226
6.3.2 具有ISI信道的离散时间模型/228
6.3.3 离散时间白噪声滤波器模型的维特比算法/230
6.4 线性均衡/232
6.4.1 峰值失真准则/233
6.4.2 均方误差（MSE）准则/237
6.4.3 MSE均衡器的性能特征/240
6.4.4 分数间隔均衡器/242
6.4.5 基带和带通线性均衡器/246
6.5 判决反馈均衡器/247
6.5.1 系数最佳化/248
6.5.2 DFE的性能特征/249
6.6 降低复杂性的ML检测器/251
习题/253
第7章 自适应均衡/264
7.1 自适应线性均衡/264
7.1.1 迫零算法/264
7.1.2 LMS算法/265
7.1.3 LMS算法的收敛特性/268
7.1.4 由有噪梯度估计值引起的过剩MSE/269
7.1.5 加速LMS算法的初始收敛速率/271
7.1.6 自适应分数间隔均衡器——抽头泄漏算法/273
7.1.7 用于ML序列检测的自适应信道估计器/274
7.2 自适应判决反馈均衡器/275
7.3 自适应均衡的递归最小二乘算法/276
7.3.1 递推最小二乘（卡尔曼）算法/277
7.3.2 线性预测和格型滤波器/280
习题/284
第8章 多信道和多载波系统/287
8.1 在AWGN信道中的多信道数字通信/287
8.1.1 二进制信号/289
8.1.2 M元正交信号/290
8.2 多载波通信/291
8.2.1 单载波和多载波调制/292
8.2.2 非理想线性滤波器信道的容量/292
8.2.3 正交频分复用（OFDM）/293
8.2.4 OFDM系统的调制和解调/294
8.2.5 OFDM系统的FFT算法实现/296
8.2.6 多载波信号的谱特征/298
8.2.7 多载波调制中的比特和功率的分配/300
8.2.8 多载波调制中的峰均比/302
8.2.9 多载波调制中的信道编码的考虑/303
习题/303
第9章 数字通信用扩频信号/305
9.1 扩频数字通信系统的模型/305
9.2 直接序列扩频信号/306
9.2.1 译码器的差错率性能/308
9.2.2 DS扩频信号的一些应用/314
9.2.3 脉冲干扰对DS扩频系统的影响/318
9.2.4 DS扩频系统中窄带干扰的删除/322
9.2.5 PN序列的生成/327
9.3 跳频扩频信号/329
9.3.1 AWGN信道中的FH扩频信号的性能/331
9.3.2 部分频带干扰下FH扩频信号的性能/332
9.3.3 基于FH扩频信号的CDMA系统/335
9.4 其他类型的扩频信号/336
习题/337
第10章 衰落信道：信道特征与信号传输/340
10.1 多径衰落信道的特征/340
10.1.1 信道相关函数和功率谱/342
10.1.2 衰落信道的统计模型/346
10.2 信号特征对信道模型选择的影响/349
10.3 频率非选择性慢衰落信道/350
10.4 多径衰落信道的分集技术/353
10.4.1 二进制信号/353
10.4.2 多相信号/359
10.4.3 M元正交信号/360
10.5 频率选择性慢衰落信道中的信号传输：RAKE解调器/365
10.5.1 抽头延迟线信道模型/365
10.5.2 RAKE解调器/366
10.5.3 RAKE解调器的性能/368
10.5.4 符号间干扰信道的接收机结构/374
10.6 多载波调制（OFDM）/375
10.6.1 多普勒扩展引起的OFDM系统性能的减损/376
10.6.2 OFDM系统中ICI的抑制/379
习题/380
第11章 多天线系统/386
11.1 多天线系统的信道模型/386
11.1.1 慢衰落频率非选择性MIMO信道中的信号传输/387
11.1.2 MIMO系统中数据符号检测/388
11.1.3 通过慢衰落频率选择性MIMO信道的信号传输/392
11.2 扩频信号与多码传输/396
11.2.1 正交扩频序列/397
11.2.2 复用增益与分集增益/399
11.2.3 多码MIMO系统/400
习题/403