全书共分8章，主要内容包括：模拟调制系统、信源与PCM信源编码、数字基带传输系统、数字频带传输系统、数字通信系统的抗噪声性能分析、信

通信原理是通信工程与电子信息专业的专业基础课程之一。通信的内容非常庞杂，本课程上承“模拟电子线路”“高频电子线路”“信号与系统”“数字信号处理”等基础课程，下启“移动通信”“卫星通信”“光纤通信”“程控交换技术”“现代通信网”等专业课程，因此“通信原理”课程起着承前启后的作用，是通信工程专业非常重要的专业基础课程。本课程系统阐述了模拟通信和数字通信的基本原理和方法，侧重于数字通信技术，强调理论与实践相结合，重点在于夯实学生的理论基础，提高创新能力和实际动手能力。

全书共分8章。第1章概论，主要介绍通信的基本概念、 通信系统的组成、发展历史、 衡量通信系统的性能指标及带宽等内容； 第2章模拟调制系统，主要介绍模拟通信中的AM、DSB、SSB、VSB和FM、PM的调制/解调方法、 系统性能分析、 加重和预加重技术等相关内容； 第3章信源与PCM信源编码，主要介绍信息及其度量，PCM、ΔM、DPCM等模拟信号数字化的方法与性能；第4章数字基带传输系统，主要介绍数字基带信号波形、传输码型、码间串扰、眼图、时域均衡等； 第5章数字频带传输系统，主要介绍二进制和多进制数字幅移键控（ASK）、 频移键控（FSK）、 相移键控（PSK）的调制解调,以及QAM、 MSK、 OFDM等新的调制解调技术； 第6章数字通信系统的抗噪声性能分析， 主要介绍数字基带传输系统和数字带通传输系统的抗噪声性能，数字信号的佳接收技术；第7章信道与信道编码，主要介绍了信道、信道容量、信道编码的基本概念、 线性分组码、 循环码、 卷积码等；第8章数字信号的复用和同步，主要介绍频分复用、时分复用、同步的基本概念、 载波同步、 位同步、 帧同步和网同步的实现方法与系统性能指标等。

本书在内容选取时，尽量避免烦琐的数学推导，对学科知识进行了恰当取舍，突出定性分析，深浅得当，有助于促进学生的求知欲和学习的主动性。在编写过程中，注重科学性与通俗性的结合，叙述简明扼要，讲解深入浅出，力求用通俗易懂的语言将枯燥的理论知识阐述清楚，提高学生的学习兴趣和阅读效率。

本书各章后均有课程实例或课程扩展，以及MATLAB仿真和习题。本书适合作为普通高等院校电子、信息、通信类专业本科生的教材，也可以供有关科学技术人员参考。

本书由中南大学郭丽梅、施荣华主编，国防科技大学邹逢兴教授主审。通信工程系列教材编委会，特别是中南大学王国才、李登、董健和石晶晶老师对本书的编写提供了很多宝贵意见和建议；中国铁道出版社的有关负责同志对本书的出版给予了大力支持，并提出了很多宝贵意见；本书在编写过程中，参考了大量国内外通信原理相关的文献和资料，书后的参考文献仅列出其中的一部分，其他出处实难一一列举，在此特向所有引用资料的作者表示衷心的感谢。同时向为本书的出版付出了大量心血和汗水的编辑同志们表示衷心的感谢。

由于通信原理的理论性强、知识面广，限于编者的水平和经验，书中难免存在疏漏与不妥之处，殷切希望广大读者批评指正。



编者

2017年12月

第1章绪论1

11通信系统的基本概念1

111通信系统的组成1

112通信发展概况2

12模拟通信和数字通信3

121模拟信号和数字信号3

122模拟通信系统与数字通信系统4

13通信频段及频率分配6

14通信系统主要性能指标7

141模拟通信系统性能指标8

142数字通信系统性能指标8

15带宽11

16MATLAB在通信系统仿真中的应用14

小结15

习题15


第2章模拟调制系统17

21幅度调制（线性调制）18

211调幅18

212抑制载波双边带调制23

213单边带调制25

214残留边带调制30

22非线性调制（角度调制）32

221角度调制的基本表达式32

222调频信号的频谱分析与卡森带宽34

223调频信号的产生38

224调频信号的解调41

23模拟调制系统的抗噪声性能分析43

24课程实例：超外差式收音机46

25调频立体声广播发射系统的MATLAB仿真实例47

小结48

习题49


第3章信源与PCM信源编码52

31信息及其度量52

311离散信源的度量53

312连续信源的度量54

32PCM信源编码55

321脉冲编码调制通信系统的组成55

322抽样定理56

323模拟脉冲调制63

324量化64

325脉冲编码调制69

326PCM信号的码元速率和带宽75

327PCM系统的抗噪声性能75

328差分脉冲编码调制（DPCM）76

329增量调制（ΔM）79

3210PCM与ΔM的比较84

33课程扩展：参量编码86

34PCM编码和解码的MATLAB仿真分析87

小结88

习题89










通信原理




目录


第4章数字基带传输系统91

41数字基带信号的波形91

42基带传输的常用码型93

43二进制数字基带信号的功率谱97

44数字基带传输系统101

441数字基带传输系统构成101

442数字基带传输中码间串扰104

443无码间串扰的传输特性的设计108

45眼图112

46部分响应系统114

461第Ⅰ类部分响应系统114

462部分响应系统的一般形式117

47均衡技术119

471时域均衡原理120

472均衡效果的衡量123

473均衡器的实现与调整124

48课程扩展：现代通信技术之光纤通信126

49基带传输系统的MATLAB仿真分析129

小结130

习题130


第5章数字频带传输系统134

51二进制数字调制135

511二进制振幅键控135

512二进制频移键控141

513二进制相移键控149

514二进制差分相移键控153

52多进制数字调制系统157

521四进制绝对相移键控160

522四进制差分相移键控163

53新型的数字带通调制技术168

531正交振幅调制168

532交错正交相移键控172

533小频移键控174

534高斯小频移键控181

535正交频分复用182

57课题实例：数字微波通信系统188

5816PSK、16DPSK和16QAM通信系统的MATLAB仿真分析190

小结191

习题191


第6章数字通信系统的抗噪声性能分析194

61通信系统中的噪声及其性能194

62无码间串扰时噪声对基带传输系统性能的影响196

621二进制双极性基带系统的抗噪声性能197

622二进制单极性基带系统的抗噪声性能199

63带通调制系统的抗噪声性能200

6312ASK信号的抗噪声性能200

6322FSK系统的抗噪声性能203

6332PSK系统的抗噪声性能205

6342DPSK系统抗噪声性能206

635二进制调制系统的性能比较208

64多进制数字调制系统的抗噪声性能210

65数字信号的佳接收211

651数字信号的匹配滤波接收211

652数字信号的相关接收214

66课程扩展:卫星通信221

67二进制频移键控抗噪声性能的MATLAB仿真分析223

小结225

习题225


第7章信道与信道编码227

71通信信道227

711信道的分类227

712信道的数学模型230

713信道对传输信号的影响231

72信道容量234

721连续信道容量235

722离散信道容量237

73信道编码240

731线性分组码245

732循环码249

733卷积码257

74课程扩展：LDPC码268

75基于卷积码信道编码的MATLAB仿真分析269

小结270

习题270


第8章数字信号的复用和同步273

81数字信号的复用273

811频分复用273

812时分多路复用与复接技术275

82准同步数字体系和同步数字体系279

821准同步数字体系（PDH）279

822同步数字体系（SDH）283

83数字信号的同步290

831载波同步291

832位同步295

833群同步299

834网同步301

84课程扩展:码分多路复用303

85基于Costas环法QPSK载波提取的MATLAB仿真实现304

小结305

习题305


参考文献307

作者1995年毕业于湖南大学，获学士学位，2002年和2010年于中南大学分别获得硕士学位和博士学位。2002年至今在中南大学从事过通信原理、数字通信技术、信号与系统和现代交换技术等方面的教学工作。主要研究方向为移动通信,信号处理和多传感器信息融合。
本人在工作和学习期间参与了国家自然科学基金项目、湖南省自然科学基金重点项目和国家863 等项目的开发和研究工作，并主持横向科研项目一项。公开发表相关专业论文十余篇，其中EI检索7篇。