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『簡體書』现代数字通信——原理、系统与仿真

書城自編碼: 3216198
分類:簡體書→大陸圖書→計算機/網絡網絡與數據通信
作者: 李平安
國際書號(ISBN): 9787121345951
出版社: 电子工业出版社
出版日期: 2018-07-01


書度/開本: 16开 釘裝: 平塑

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內容簡介:
本书以阐述数字通信基本原理为重点,以面向实际应用为导向,在系统地讲解模拟信号的数字化、数字基带传输、数字调制、传统信道编码技术基本理论的同时,详细介绍了Turbo码的编码与译码、直接序列扩频调制,以及CDMA系统、OFDM和MIMO-OFDM系统。为了便于读者加深对数字通信基本理论的理解、掌握部分主要知识点在实际通信系统中的应用,本书给出了17个MATLAB仿真示例。本书在内容上强调系统性和严谨性;在表达上注重逻辑性,力求简明易懂;在风格上注重理论与实际相结合、传统与现代为一体。本书可作为通信工程专业本科、研究生教材,也可供从事数字通信系统研究和设计的工程人员参考。
關於作者:
李平安教授,西北工业大学获博士,曾分别于香港科技大学电机与电子工程系、德国慕尼黑工业大学电路理论和信号处理研究所从事博士后研究工作。曾任西北工业大学电子工程系副教授,大唐移动设备公司(原大唐科学技术研究院)高级工程师(从事第 3 代 TD-SCDMA 移动通信系统的研究与开发),现任武汉理工大学信息工程学院教授。曾获得航空基础科学基金科技一等奖;航空工业总公司科学进步二等;中国船舶总公司科技二等奖。主要研究方向;宽带无线通信,移动通信。
目錄
第1章绪论1
1.1数字通信系统的基本组成1
1.2数字通信系统的性能指标2
1.3香农信息容量定理4
1.4本章小结6
习题17
第2章通信信道8
2.1信道中的加性噪声8
2.2有线信道9
2.3无线电波及其频谱管理9
2.4自由空间传播11
2.5衰落信道11
2.5.1反射、绕射和散射11
2.5.2单径衰落信道模型11
2.5.3多径衰落信道模型13
2.6编码信道15
2.7本章小结15
习题217
第3章模拟信号的数字化18
3.1理想采样的信号分析18
3.2低通信号的采样定理19
3.3带通信号的采样定理21
3.4脉冲幅度调制PAM21
3.5脉冲编码调制23
3.5.1均匀量化24
3.5.2非均匀量化25
3.5.3PCM中的编码29
3.6差分脉冲编码调制33
3.7增量调制34
3.8本章小结36
习题337
第4章数字信号的基带传输38
4.1数字基带信号的波形与频谱38
4.2数字基带信号的常用编码码型40
4.3数字基带信号的无码间干扰传输42
4.4数字基带信号传输中的匹配滤波器设计47
4.4.1匹配滤波器47
4.4.2基带接收匹配滤波器47
4.5消除和降低ISI的技术48
4.5.1均衡技术48
4.5.2分集技术51
4.6本章小结52
习题453
第5章数字调制54
5.1已调信号的数学描述54
5.2线性数字调制信号的信号空间分析55
5.3线性数字调制的功率谱58
5.4二进制数字调制59
5.4.12ASK调制59
5.4.2BPSK调制60
5.4.32FSK调制61
5.5MSK调制62
5.6QPSK调制及MPSKM > 4调制64
5.7MASK和MFSK调制66
5.816QAM和MQAMM > 16调制67
5.9线性调制已调信号的解调及误码率67
5.9.1相关接收机解调68
5.9.2匹配滤波器解调70
5.9.3符号错误率的一致界71
5.9.4不同调制技术的SER与BER73
5.102ASK和2FSK信号的非相干解调75
5.10.12ASK信号的非相干解调75
5.10.22FSK信号的非相干解调76
5.112FSK和MSK信号的相干解调77
5.11.1正交2FSK信号的解调78
5.11.2MSK信号的解调79
5.12误码率性能比较80
5.13本章小结81
习题582
第6章直接序列扩频调制和OFDM调制84
6.1直接序列扩频技术84
6.2直接序列扩频技术的优点86
6.2.1基于DSSS技术的隐蔽通信86
6.2.2DSSS技术抗窄带干扰性能分析87
6.2.3DSSS技术抗多径干扰分析88
6.2.4DSSS技术用于CDMA通信88
6.3扩频码89
6.3.1伪随机PN序列89
6.3.2正交码92
6.4OFDM调制93
6.4.1OFDM原理95
6.4.2OFDM调制与解调96
6.4.3OFDM系统中的循环前缀98
6.4.4OFDM系统的优点和缺点99
6.5本章小结101
习题6102
第7章信道编码103
7.1线性分组码103
7.1.1线性分组码的原理103
7.1.2循环码107
7.1.3BCH码110
7.2低密度校验码LDPC111
7.3卷积码113
7.4Turbo码118
7.4.1Turbo码的编码118
7.4.2Turbo码的译码119
7.5本章小结126
习题7128
第8章现代通信系统129
8.1DSSS-CDMA系统129
8.1.1AWGN信道中的DSSS-CDMA接收机130
8.1.2平坦衰落信道中的DSSS-CDMA接收机131
8.1.3频率选择性衰落信道中的DSSS-CDMA接收机132
8.2OFDM系统134
8.3MIMO系统136
8.3.1MIMO信道模型136
8.3.2MIMO信道的容量137
8.3.3空间分集MIMO系统138
8.3.4空间复用MIMO系统141
8.4MIMO-OFDM系统141
8.4.1空间分集MIMO-OFDM系统141
8.4.2空间复用MIMO-OFDM系统143
8.5本章小结144
第9章基于MATLAB的通信模块及通信系统仿真145
附录A部分频谱划分表169
附录B傅里叶变换对170
附录C信号分析171
附录D英文缩写注释174
参考文献176
內容試閱
现代通信系统不仅极大地提高了人们的生活质量,也明显地改变了人们的生活模式。从技术上看,现代通信网络的主要特征是涉及领域广、新技术含量高。如最先进的4G移动通信网络,其所采用的硬件和软件几乎涉及了信息理论、信号处理和信号传输、电子技术和计算机网络技术等多个领域最先进的技术。这无疑也给通信和信号处理专业的本科生与研究生的通信理论课教育提出了挑战,即如何解决好通信技术的理论课教育中,从基础的通信技术原理到现代实用高新技术之间跨越度大,既要重基本理论又要重实际应用之间的矛盾。显然,解决这一矛盾首先需要进行教材内容的改革。
本书在编写上针对解决下列几个方面的问题,体现了自己的特色:
1不少通信原理类的教材过分注重各种通信技术介绍上的面面俱到,几乎罗列了各章节内容所涉及的各种技术,但很多种技术的原理本身是相同的,有些技术在现代数字通信系统中是很少用的,甚至是不用的。本书在编写上着重介绍各类技术的原理,突出对重点技术的讲解,从而使得本书在有限的篇幅内,或者说课时内,既讲清楚了原理,又结合现代通信系统讲清楚了应用。
2考虑到现有的通信原理类教材中所包含的信号分析和平稳随机过程等章节属于其他先修课程所覆盖的内容,本书将这些内容提炼后作为附录。考虑到模拟调制技术在现代通信中很少使用,也不属于数字通信系统的知识范围,本书中不做介绍。
3考虑到通信信道,尤其是无线传输信道对现代通信系统的设计与仿真具有重要的意义,本书在第2章对通信信道的分析和建模进行了详细的讨论。
4考虑到直接序列扩频调制和OFDM调制是现代通信系统中所广泛应用的重要调制技术,本书在第6章对这两种技术进行了既简洁又深入的介绍。
5为了结合现代通信系统给读者讲授通信系统原理和通信技术的实际应用,本书在第8章介绍了3G和4G移动通信系统中所用到的直接序列扩频CDMA技术、OFDM技术和MIMO-OFDM技术,并结合采用这些技术的简单系统对现代通信系统中的均衡和分集等技术进行了讲解。
6考虑到信道编码技术中,Turbo编码技术和LDPC编码技术已成为实际应用中性能最优的纠错编码技术,本书在第7章信道编码中,对Turbo码的编码和译码思想,及其编码和译码算法进行了详细的介绍;受篇幅的限制,只对LDPC码进行了简单介绍。
7为了使得读者在学习本书之后,既能清楚技术原理,又懂得技术应用,本书在第9章给出了一系列涉及本书主要知识点的仿真程序。作者在每个仿真程序前介绍了仿真的方法和目的,并在程序中对关键语句或者关键程序段进行了注解。这些仿真程序都是作者在计算机上运行通过的,能帮助学生更深入地理解数字通信系统的原理及其在现代通信系统中的应用方法。
8本书在编写方式上既注重突出重点原理讲解,又注重编写上的逻辑性、简洁性,还注重结合系统应用进行知识点介绍,使得读者非常清楚每个章节内容在整个通信系统中的作用和应用方法。例如在第5章对数字调制技术的介绍中,围绕讲清楚3个要点:调制和解调方法的实现、频谱效率和误码率性能,重点突出线性调制,通过结合调制技术星座图和信号空间分析,系统地对两类数字调制技术:MPSK和MQAM技术进行了介绍,并且着重原理讲解和应用方法介绍,尽量避免烦琐的公式推导和罗列。

 

 

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