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第一章绪论
通信按照传统的理解就是信息的传输。在当今高度信息化的社会,信息和通信已成为现代社会的“命脉”。本课程讨论将信息传输的基本原理。在学习各章内容之前,为了使学生对通信和通信系统有一个初步的了解和认识,本章将概括介绍有关的基础知识,包括通信的基本概念、通信系统的组成、通信方式、信息及其度量以及通信系统主要性能指标。
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●1.1引言
引言
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●1.2通信的基本概念
通信的基本概念
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●1.3通信系统的组成
通信系统的组成
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●1.4通信的方式
通信的方式
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●1.5信息及其度量
信息及其度量
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●1.6通信系统的主要性能指标
通信系统的主要性能指标
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第二章确知信号
通信系统中传输的是携带了信息的物理载体——信号。因此在学习通信系统知识以前,有必要先来了解和认识信号的相关知识。本章内容聚焦于确知信号,在介绍确知信号的类型的基础上,详细探讨确知信号的频域性质和时域性质。
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●2.1确知信号的类型
确知信号的类型
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●2.2确知信号的频域性质
确知信号的频域性质
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●2.3确知信号的时域性质
确知信号的时域性质
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第三章随机过程
在通信系统的分析中,随机过程是非常重要的数学工具。因为通信系统中的信号和噪声都具有一定的随机性,需要用随机过程来描述。本章在介绍随机过程的分布及数字特征等基本概念的基础上,重点讨论通信系统中常见的几种重要的随机过程的统计特性,以及随机过程通过线性系统的情况。这些内容将有助于今后分析通信系统的性能。
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●3.1随机过程的基本概念
随机过程的基本概念
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●3.2平稳随机过程
平稳随机过程
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●3.3平稳随机过程通过线性系统
平稳随机过程通过线性系统
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●3.4高斯随机过程
高斯随机过程
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●3.5窄带随机过程
窄带随机过程
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●3.6白噪声
白噪声
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第四章信道
信道是连接发送端和接收端的通信设备或媒介,其功能是将信号从发送端传送到接收端。按照传输媒质的不同,信道可以分析两大类:无线信道和有线信道。无线信道利用电磁波在空间中的传播来传输信号,而有线信道则是利用人造的传导电或光信号的媒体来传输信号。在通信系统模型中,还提到信道中存在噪声,它对于信号传输有重要的不良影响,是一种有源干扰。而信道本身的传输特性不良可以看作是一种无源干扰。本章在简单介绍有线信道和无线信道的基础上,重点介绍信道传输特性和噪声特性对信号传输的影响,以及信道容量的概念。
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●4.1有线信道和无线信道
有线信道和无线信道
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●4.2信道的数学模型
信道的数学模型
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●4.3信道特性对信号传输的影响
信道特性对信号传输的影响
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●4.4信道容量
信道容量
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第五章模拟调制系统
调制在通信系统中的作用至关重要。调制的方式有很多,根据调制信号是模拟信号还是数字信号,载波是连续波还是脉冲序列,相应的调制方式有模拟调制、数字调制、模拟脉冲调制和数字脉冲调制等。由于模拟调制的理论和技术是数字调制的基础,且现有设备中还有大量的模拟通信设备,故本章将首先讨论模拟调制系统的原理及其抗噪声性能,其中涉及的模拟调制方式包括AM调幅,DSB双边带调制,SSB单边带调制,VSB残边带调制和FM调频等。
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●5.1幅度调制(线性调制)的原理
幅度调制(线性调制)的原理
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●5.2线性调制系统的抗噪声性能
线性调制系统的抗噪声性能
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●5.3角度调制(非线性调制)的原理
角度调制(非线性调制)的原理
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●5.4调频系统的抗噪声性能
调频系统的抗噪声性能
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●5.5各种模拟调制系统的比较
各种模拟调制系统的比较
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第六章数字基带传输系统
与模拟通信相比,数字通信具有许多优良的特性,数字传输方式已经成为当代通信的主流方式。未经调制的数字信号所占据的频谱是从0频或很低频开始的,称为数字基带信号。这种不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统,称为数字基带传输系统。本章将讨论数字基带传输系统的基本原理和分析方法:在数字基带信号波形、频谱特性及其传输码型的基础上,重点研究如何设计基带传输总特性,以消除码间串扰;以及如何有效地减小信道加性噪声的影响,以提高系统的抗噪声性能。
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●6.1数字基带信号的基本波形
数字基带信号的基本波形
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●6.2数字基带信号的时域表达和频谱特性
数字基带信号的时域表达和频谱特性
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●6.3基带传输的常用码型
基带传输的常用码型
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●6.4数字基带信号传输过程
数字基带信号传输过程
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●6.5无码间串扰的基带传输特性
无码间串扰的基带传输特性
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●6.6基带传输系统的抗噪声性能
基带传输系统的抗噪声性能
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第七章数字带通传输系统
实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号,为了使数字信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道特性相匹配。通常,把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。由于数字信息有二进制和多进制之分,因此,数字调制可以分为二进制调制和多进制调制。本章将主要讨论二进制数字调制系统的原理及其抗噪声性能,并简要介绍多进制数字调制原理。其中涉及的数字调制键控方式包括:振幅键控ASK,频移键控FSK和相移键控PSK等。
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●7.1二进制数字调制原理
二进制数字调制原理
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●7.2二进制数字调制系统的抗噪声性能
二进制数字调制系统的抗噪声性能
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●7.3二进制系统性能比较
二进制系统性能比较
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●7.4多进制数字调制原理
多进制数字调制原理
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●7.5多进制数字调制系统的抗噪声性能
多进制数字调制系统的抗噪声性能
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第八章模拟信号的数字传输
通信系统的信源有两大类:模拟信号和数字信号。若输入是模拟信号,则在数字通信系统的信源编码部分需对输入模拟信号进行数字化,或称为“模/数”变换,将模拟输入信号变为数字信号。这个数字化过程包括三个步骤:抽样(sampling)、量化(quantization)和编码(coding)。本章将重点介绍这三个步骤的相关原理知识,并介绍一些较简单的压缩编码方式,例如增量调制和差分脉冲编码调制。
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●8.1模拟信号的抽样
模拟信号的抽样
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●8.2抽样信号的量化
抽样信号的量化
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●8.3脉冲编码调制
脉冲编码调制
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●8.4预测编码
预测编码
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第九章信道复用技术
信道复用技术就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术,其目的是为了充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率,扩大信道容量。本章将简要介绍几种常用的信道复用方法的原理及其应用,其中包括:频分复用、时分复用、码分复用以及空分复用(蜂窝网)等。
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●9.1频分复用
频分复用
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●9.2时分复用
时分复用
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●9.3码分复用
码分复用
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●9.4空分复用
空分复用