现代数字通信：原理、系统与仿真

　　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。

　　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。

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1 7

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2 17

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(PAM) 21

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

3．5．3 PCM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3 37

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4 53

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

5．4．1 2ASK调制 59

5．4．2 BPSK调制 60

5．4．3 2FSK调制 61

5．5 MSK调制 62

5．6 QPSK调制及MPSK(M ＞ 4)调制 64

5．7 MASK和MFSK调制 66

5．8 16QAM和MQAM(M ＞ 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BER 73

5．10 2ASK和2FSK信号的非相干解调 75

5．10．1 2ASK信号的非相干解调 75

5．10．2 2FSK信号的非相干解调 76

5．11 2FSK和MSK信号的相干解调 77

5．11．1 正交2FSK信号的解调 78

5．11．2 MSK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5 82

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

6．2．2 DSSS技术抗窄带干扰性能分析 87

6．2．3 DSSS技术抗多径干扰分析 88

6．2．4 DSSS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

6．4 OFDM调制 93

6．4．1 OFDM原理 95

6．4．2 OFDM调制与解调 96

6．4．3 OFDM系统中的循环前缀 98

6．4．4 OFDM系统的优点和缺点 99

6．5 本章小结 101

习题6 102

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

7．1．3 BCH码 110

7．2 低密度校验码(LDPC) 111

7．3 卷积码 113

7．4 Turbo码 118

7．4．1 Turbo码的编码 118

7．4．2 Turbo码的译码 119

7．5 本章小结 126

习题7 128

第8章 现代通信系统 129

8．1 DSSS-CDMA系统 129

8．1．1 AWGN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

8．2 OFDM系统 134

8．3 MIMO系统 136

8．3．1 MIMO信道模型 136

8．3．2 MIMO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

8．4 MIMO-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