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第一篇 通信原理2

第1章 通信与通信系统的基本概念2

1.1通信的概念2

1.2通信系统3

1.2.1通信系统的定义与组成3

1.2.2通信系统的分类4

1.3通信方式6

1.4信道和传输介质7

1.4.1信道的概念7

1.4.2传输介质8

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16

1.6信号频谱与信道通频带18

1.6.1周期信号的频谱18

1.6.2非周期信号的频谱21

1.6.3信道通频带22

1.7信息的度量与香农公式25

1.7.1信息的度量25

1.7.2信道容量与香农公式27

1.7.3信道带宽与信道容量的关系29

1.8多路复用的基本概念32

1.9通信系统的性能评价33

1.9.1模拟通信系统的性能指标33

1.9.2数字通信系统的性能指标34

1.10通信技术发展史36

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40

2.1调制的概念40

2.2抑制载波的双边带调幅42

2.2.1 DSB信号的调制42

2.2.2 DSB信号的解调43

2.3常规双边带调幅44

2.3.1 AM信号的调制44

2.3.2 AM信号的解调45

2.4 AM和DSB的性能比较47

2.5单边带调制47

2.6残留边带调制49

2.7插入载波的包络检波法52

2.8频分复用FDM52

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58

2.9.4频率调制的特点60

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62

2.11小资料——麦克斯韦63

2.12思考题与习题64

第3章 脉冲编码调制（PCM）66

3.1 PCM的基本概念66

3.2抽样66

3.3量化68

3.4编码72

3.5抽样定理73

3.5.1低通抽样定理73

3.5.2带通抽样定理75

3.6时分复用（TDM）77

3.7小资料——赫兹79

3.8思考题与习题80

第4章 增量调制82

4.1简单增量调制82

4.1.1增量调制的基本概念82

4.1.2 △M的调制原理83

4.1.3 △M的解调原理85

4.1.4 △M调制存在的问题85

4.2增量总和调制（△-Σ）87

4.2.1△-Σ的调制原理87

4.2.2△-Σ的解调原理88

4.3小资料——贝尔88

4.4思考题与习题89

第5章 数字复接与同步数字系列90

5.1 PCM复用与数字复接90

5.1.1数字复接的基本概念90

5.1.2数字比特系列与复接等级90

5.1.3 PCM基群帧结构92

5.1.4数字复接的原理与分类93

5.2同步数字序列（SD H）简介95

5.2.1 SDH的基本概念95

5.2.2 SDH的帧结构97

5.2.3 SDH的复用结构98

5.3小资料——马可尼99

5.4思考题与习题100

第6章 数字信号的基带传输101

6.1基带信号的概念101

6.2数字基带信号的码型102

6.2.1码型及码型变换102

6.2.2二元码103

6.2.3三元码105

6.2.4多元码108

6.2.5数字基带信号的功率谱108

6.3无码间串扰的传输波形109

6.3.1码间串扰的概念109

6.3.2第一无失真条件及传输波形111

6.4扰码和解扰116

6.4.1 m序列的产生和性质116

6.4.2扰码和解扰原理120

6.4.3 m序列在误码测试中的应用122

6.5眼图122

6.6小资料——真空管的发明124

6.7思考题与习题125

第7章 数字信号的调制传输126

7.1二进制幅移键控（2ASK）126

7.1.1 2ASK的基本原理126

7.1.2 2ASK的频域特性127

7.1.3 2ASK的调制与解调127

7.2二进制频移键控（2FSK）128

7.2.1 2FSK的基本原理128

7.2.2 2FSK的频域特性129

7.2.3 2FSK的调制与解调129

7.3二进制相移键控（2PSK）131

7.3.1 2PSK的基本原理131

7.3.2 2PSK的频域特性132

7.3.3 2PSK的调制与解调132

7.4二进制差分相移键控（2DPSK）133

7.4.1 2DPSK的调制133

7.4.2 2DPSK的解调134

7.5多进制数字调制136

7.5.1多进制幅度键控（MASK）136

7.5.2多进制相移键控（MPSK）137

7.5.3多进制频移键控（MFSK）141

7.6小资料——晶体管的发明142

7.7思考题与习题142

第8章 差错控制编码144

8.1差错控制编码的概念144

8.2差错控制方式146

8.3差错控制编码分类148

8.4 检错和纠错原理149

8.5几种常用的检错码152

8.5.1奇偶校验码152

8.5.2水平奇偶校验码152

8.5.3二维奇偶校验码153

8.5.4群计数码154

8.5.5恒比码154

8.6线性分组码155

8.7循环码161

8.8小资料——香农163

8.9思考题与习题163

第二篇 数据通信166

第9章 数据通信与通信网166

9.1数据通信与数据通信系统166

9.1.1数据通信的概念166

9.1.2数据、模拟和数字通信的异同点167

9.1.3数据通信的特点168

9.1.4数据通信系统的组成169

9.1.5数据通信的主要性能指标170

9.1.6数据通信方式171

9.2通信网174

9.2.1通信网及其结构174

9.2.2通信网拓扑结构176

9.2.3通信网服务质量178

9.2.4网络的服务性能保障机制179

9.3现代通信网的支撑技术180

9.3.1应用层技术180

9.3.2业务网技术181

9.3.3传输网技术183

9.3.4支撑网技术183

9.4通信网的发展历程183

9.5小资料——收音机的发明186

9.6思考题与习题187

第10章 计算机网络体系结构188

10.1网络体系结构概述188

10.2网络体系结构的几个重要概念189

10.2.1网络协议189

10.2.2网络服务192

10.2.3面向连接服务与无连接服务194

10.3 ISO/OSI参考模型194

10.3.1物理层195

10.3.2数据链路层195

10.3.3网络层196

10.3.4传输层196

10.3.5会话层197

10.3.6表示层197

10.3.7应用层197

10.4 Internet网络模型198

10.4.1 TCP/IP协议198

10.4.2网络接口层199

10.4.3网络互连层199

10.4.4 传输层202

10.4.5应用层205

10.5 ISO/OSI模型与TCP/IP模型的比较205

10.6小资料——电视的发明206

10.7思考题与习题207

第11章 通信终端与设备209

11.1电话机209

11.1.1磁石式电话机209

11.1.2拨号盘式电话机211

11.1.3按键式电话机212

11.1.4电话通信中的通信原理知识214

11.2收音机214

11.2.1收音机分类及原理框图214

11.2.2输入电路215

11.2.3变频电路216

11.2.4中放电路218

11.2.5检波电路218

11.2.6低频放大和功率放大电路218

11.2.7广播通信中的通信原理知识220

11.3电视机220

11.3.1电视机信号传输原理220

11.3.2电视机原理222

11.3.3广播电视中的通信原理知识224

11.4数据终端224

11.4.1数据终端组成及分类224

11.4.2多媒体通信终端227

11.5通信设备230

11.5.1调制解调器230

11.5.2多路复用器230

11.5.3集中器231

11.5.4前端处理器231

11.5.5协议转换器231

11.6小资料——雷达的发明232

11.7思考题与习题233

第12章 数据交换技术234

12.1交换的概念234

12.2交换的基本功能236

12.3常用的交换技术236

12.3.1线路交换236

12.3.2报文交换238

12.3.3分组交换239

12.3.4 异步转移模式（ATM）242

12.3.5 IP交换252

12.3.6软交换254

12.4小资料——自动电话交换机的发明256

12.5思考题与习题256

第13章 网络互连设备及其通信概念257

13.1网络互连的概念257

13.2网络互连设备258

13.2.1中继器（Repeater）258

13.2.2网桥（Bridge）259

13.2.3路由器（Router）261

13.2.4网关（Gateway）266

13.2.5交换机267

13.3几种“信道”概念的理解272

13.4小资料——万维网273

13.5思考题与习题274

第三篇 现代通信技术276

第14章 接入网技术276

14.1接入网的概念276

14.2接入网的接口技术279

14.2.1接入网的界定与功能模型279

14.2.2 V5接口280

14.3接入网的分类280

14.4接入技术281

14.4.1铜线接入技术（xDSL）281

14.4.2混合光纤/同轴电缆接入网285

14.4.3无线接入技术286

14.4.4光纤接入网287

14.5小资料——集成电路的发明290

14.6思考题与习题291

第15章 无线个人区域网络技术292

15.1无线个人区域网络概述292

15.2蓝牙技术293

15.2.1“蓝牙”的由来293

15.2.2蓝牙技术概述293

15.2.3蓝牙技术的特点295

15.2.4蓝牙系统组成296

15.2.5蓝牙技术的应用297

15.2.6蓝牙技术与无线局域网298

15.3 ZigBee技术300

15.3.1 ZigBee技术概述300

15.3.2 ZigBee系统组成301

15.3.3 ZigBee的应用301

15.3.4 ZigBee和蓝牙性能参数比较302

15.4 NFC技术302

15.4.1 NFC技术概述302

15.4.2 NFC原理和组成303

15.4.3 NFC技术的应用305

15.4.4 NFC与蓝牙技术的比较305

15.5 UWB技术305

15.5.1 UWB技术概述305

15.5.2 UWB技术原理306

15.5.3 UWB技术特点及应用306

15.6小资料——电子计算机的发明307

15.7思考题与习题308

第16章 IP电话技术309

16.1 IP电话概述309

16.2 IP电话的基本工作原理309

16.2.1 IP电话的系统组成310

16.2.2 IP电话的实现方式312

16.3 IP电话的相关技术标准312

16.4 IP电话的服务质量及发展前景314

16.5小资料——传真机的发明315

16.6思考题与习题315

第17章 光纤通信技术316

17.1光纤通信概述316

17.1.1光纤通信的概念316

17.1.2光纤通信使用的波长316

17.1.3光纤通信的特点317

17.2光纤通信原理318

17.3光纤通信系统的组成318

17.3.1光端机319

17.3.2中继器321

17.3.3监控系统321

17.4几种光纤通信技术322

17.5光纤通信的发展趋势324

17.6小资料——“光纤之父”高锟326

17.7思考题与习题326

第18章 微波中继通信技术327

18.1微波中继通信的概念327

18.2微波中继通信的频率范围328

18.3微波中继通信的特点328

18.4微波中继通信系统的组成329

18.5微波中间站的转接方式330

18.6数字微波的收/发信设备332

18.7数字微波通信的关键技术333

18.8小资料——莫尔斯电码和电报机335

18.9思考题与习题336

第19章 卫星通信技术337

19.1卫星通信概述337

19.1.1卫星通信的概念337

19.1.2卫星通信的工作频段338

19.1.3卫星通信的特点339

19.2卫星通信系统339

19.2.1卫星通信系统的分类339

19.2.2卫星通信系统的组成340

19.2.3卫星通信系统的工作过程341

19.3通信卫星342

19.3.1通信卫星的分类342

19.3.2同步卫星的通信范围343

19.3.3通信卫星的组成344

19.4卫星通信地面站346

19.4.1地面站的分类346

19.4.2地面站的组成347

19.5卫星通信的多址技术349

19.6卫星通信的新技术352

19.7 GPS系统354

19.7.1 GPS概述354

19.7.2 GPS系统组成354

19.7.3 GPS定位原理355

19.8小资料——人造卫星史话357

19.9思考题与习题357

第20章 移动通信技术358

20.1移动通信概述358

20.1.1移动通信的概念及特点358

20.1.2移动通信系统的分类359

20.1.3移动通信系统的组成360

20.1.4移动通信中的多址技术361

20.2第一代移动通信系统362

20.3第二代数字移动通信系统362

20.3.1 GSM移动通信系统363

20.3.2 CDMA移动通信系统370

20.4第三代移动通信系统373

20.4.1第三代移动通信系统的特点374

20.4.2第三代移动通信系统提供的业务375

20.4.3第三代移动通信系统的关键技术376

20.5小资料——手机的发明376

20.6思考题与习题377

参考文献378