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1.1　数字通信的发展1

1.2　数字信号传输的波形1

第1章 绪论1

1.2.1　语音和电视信号的数字化2

1.2.2　数字波形的形成2

1.2.3　具有滚降幅频特性的形成滤波器6

1.2.4　系统的各部分频率特性分配7

1.3　调制解调的一般理论7

1.3.1　Shannon的信道极限7

1.3.2　调制信号的信号空间表示方法8

1.4　信道的表述方式11

1.4.1　恒参信道和变参信道11

1.4.2　信道的系统函数和相关函数12

1.4.3　频率非选择性信道和频率选择性信道13

1.5.1　信源压缩编码14

1.5　信源和信道的编码14

1.5.2　信道编码17

1.6　本书内容安排20

第2章　衰落信道22

2.1 衰落信道的数字模型22

2.1.1　无衰落信道的线性恒参网络表示22

2.1.2 衰落22

2.1.3　衰落信道的数学模型23

2.2　地面视距微波信道28

2.3　散射信道31

2.4　高频无线电信道36

2.4.1　传输中的相位起伏36

2.4.2 幅度衰落37

2.5　移动通信信道的多径衰落38

2.5.1　移动通信信道的多径衰落38

2.5.2　多普勒频移的效应39

2.5.3　多径时延差41

2.6　数字电视地面广播信道42

2.7　数字信号经过衰落信道解调后的误码率43

2.7.1　瑞利衰落信道对数字通信误码率的影响43

2.7.2　多径时差选择性衰落引起的误码率44

2.7.3　低码率码元期间衰落信号变化产生的误码45

2.7.4　突发的统计47

参考文献48

第3章　数字调制49

3.1 带通信号49

3.2　稳态随机带通过程51

3.3　信号的正交分解52

3.3.1　Gram-Schmidt法构造正交信号函数集52

3.3.2　Karhurnen-Loeve变换53

3.4.1　无记忆调制54

3.4　数字调制信号54

3.4.2　有记忆线性调制57

3.4.3　有记忆非线性调制58

3.5　格状编码调制63

3.6　数字信号功率谱67

3.6.1　无记忆线性调制信号功率谱67

3.6.2　CPM信号功率谱密度69

3.6.3 CPFSK的功率谱密度71

3.6.4　有记忆线性调制信号的功率谱密度72

参考文献75

第4章　AWGN信道最佳接收76

4.1 白高斯噪声恶化的最佳接收机76

4.1.1 相干解调76

4.1.2　匹配滤波解调78

4.1.3　最佳检测79

4.1.4　最大似然序列检测算法81

4.2.1　二进制调制误码率83

4.2　无记忆调制最佳接收机性能83

4.2.2 M进制正交信号误码率85

4.2.3 M进制PAM误码率86

4.2.4　M元PSK的误码率88

4.2.5　差分DPSK性能90

4.2.6　QAM误码率92

4.3　CPM信号最佳接收93

4.3.1 CPM信号的相位树图93

4.3.2　相关器输出度量计算95

4.3.3　CPM信号的性能95

4.4 AWGN信道中随机相位信号的最佳接收97

4.4.1　二进制信号最佳接收97

4.4.2　M进制正交包络检波性能99

参考文献102

5.1.1　信号参数估计103

第5章　同步原理103

5.1 概述103

5.1.2　似然函数104

5.2　载波恢复105

5.2.1　最大似然载波相位估计105

5.2.2　面向判决环106

5.2.3　非面向判决环108

5.3　符号定时估计115

5.3.1　面向判决的最大似然定时估计115

5.3.2　非面向判决定时估计116

5.4　载波相位和符号定时的联合估计117

5.5　扩频系统的同步119

5.5.1 概述119

5.5.2　时延锁定同步法120

5.6.1 OFDM系统同步概述126

5.6 OFDM同步技术126

5.6.2 OFDM系统定时算法127

5.6.3 OFDM载波频偏估计132

参考文献135

第6章　差错控制137

6.1　类型代数分组码137

6.1.1 预备知识137

6.1.2　BCH码140

6.2　Reed-Solomon码144

6.2.1 RS编码144

6.2.2　RS译码146

6.3　低密度校验码149

6.3.1 LDPC码构造150

6.3.2 LDPC码的译码154

6.4.1 卷积码的结构和描述155

6.4　卷积码155

6.4.2　卷积码的解析表示156

6.4.3　卷积码状态图、网格图和重量分布159

6.4.4　卷积码的最佳译码——维特比算法160

6.4.5　维特比算法的差错概率162

6.4.6　卷积码的其他译码算法165

6.4.7　递归系统卷积码170

6.5　交织171

6.6　Turbo码173

6.6.1 Turbo编码173

6.6.2 Turbo码译码的MAP算法174

参考文献177

第7章 自适应信号处理179

7.1 概述179

7.2 自适应滤波器的基本原理179

7.3.1　LMS算法原理182

7.3　最小均方算法182

7.3.2　递推最小均方算法的收敛184

7.3.3　梯度噪声及过量均方误差185

7.4　在码间干扰和加性白噪声下的最佳解调186

7.5　时域均衡器189

7.5.1　线性均衡器189

7.5.2　判决反馈均衡器192

7.5.3　分数间隔抽头抽样的均衡器195

7.5.4　均衡器级数的选择197

7.6　快速收敛自适应滤波198

7.6.1　最小二乘准则198

7.6.2　递推最小二乘Kalman算法199

7.6.3　线性预测和格型滤波器201

7.7 自恢复（盲）均衡206

7.7.1 基于最大似然准则的盲均衡206

7.7.2　随机梯度算法209

7.7.3　基于二阶和高阶信号统计量的盲均衡算法212

参考文献213

第8章　全数字接收与软件无线电215

8.1 引言215

8.2　软件无线电的结构216

8.2.1　一般软件无线电接收机的结构216

8.2.2　硬件平台结构217

8.2.3　软件无线电系统结构218

8.3　软件无线电多波段接收和带通抽样222

8.3.1 软件无线电中的正交抽样223

8.3.2　基于正交抽样的全波段数字化方法224

8.3.3　一阶带通抽样227

8.3.4　高阶带通抽样229

8.3.5　∑-△抽样234

8.4　多速率处理和抽样率转换235

8.4.1　有理数倍多速率信号处理236

8.4.2　正实数倍抽样率变换244

8.4.3 时变CIC滤波的抽样率转换248

8.4.4　多通道信号抽取252

8.5　软件无线电多模式系统255

8.5.1　软件无线电的接收机结构256

8.5.2　突发模式MPSK线性调制接收机算法258

8.5.3 突发模式GMSK非线性调制接收机算法265

参考文献272

第9章 扩频与多载波CDMA274

9.1 概述274

9.2　扩展频谱系统模型274

9.2.1　直接序列扩频274

9.2.2　跳频扩频276

9.3.1 m序列277

9.3　扩频序列277

9.3.2　Gold序列279

9.3.3 Kasami序列280

9.3.4　Walsh-Hadamard正交序列281

9.4 AWGN信道上的DS-CDMA的误码率282

9.5 多载波CDMA284

9.5.1　概述284

9.5.2 MC-CDMA系统模型285

9.5.3 MC-CDMA性能分析287

9.5.4 VSF-OFCDM288

9.5.5 二维扩频VSF-OFCDM289

9.6 OFDM信道估计290

参考文献294

10.1 分集接收295

10.1.1　空间分集295

第10章　分集与自适应天线295

10.1.2　频率分集296

10.1.3　角度分集298

10.1.4　极化分集299

10.1.5　时间分集299

10.1.6　时空发射分集300

10.1.7 宽带多径分集与Rake接收301

10.2　合并技术303

10.2.1　最佳选择分集303

10.2.2　最大比值合并304

10.2.3　等增益合并308

10.3　分集对数字通信性能的改善310

10.3.1　分集对误码率的影响310

10.3.2　分集合并减少时延扩展310

10.4.1 概述311

10.4 自适应天线311

10.4.2　阵列天线输入向量312

10.4.3　线阵波束形成314

10.4.4　面阵波束形成315

10.4.5 自适应天线（智能天线）316

10.5 MIMO系统317

10.5.1 确定性的MIMO双向传播信道模型318

10.5.2　随机MIMO信道模型及奇异值分解319

参考文献321

第11章 多用户通信与接入323

11.1 多址技术323

11.2　多址方式的容量324

11.3　码分多址与多用户检测326

11.3.1 CDMA信号与信道模型327

11.3.2　最佳多用户接收328

11.3.3　次最佳多用户接收330

11.3.4　非线性次最佳多用户接收334

11.3.5　检测器的性能特征337

11.4　随机接入方式338

11.4.1 ALOHA随机接入方式339

11.4.2 载波侦听多路接入CSMA吞吐量341

11.4.3 CSMA/CD吞吐量343

11.4.4 CSMA/CA的Markov链模型分析吞吐量345

11.4.5　虚拟信道多址的其他方式349

参考文献350

第12章　语音压缩编码352

12.1 概述352

12.2 ADPCM基本原理353

12.2.1 自适应量化器354

12.2.2　预测器的结构356

12.2.4 ADPCM系统抗误差衰减因子358

12.2.3 自适应预测358

12.2.5 自适应极点预测系数算法修正360

12.3 子带编码SBC361

12.4　线性预测编码365

12.4.1　线性预测分析基本原理365

12.4.2　语音信号模型参数365

12.4.3　线性预测编码器367

12.5　码激励线性预测语音编码368

12.5.1　码激励线性预测语音编码模型368

12.5.2 两级码书结构的CELP编码器370

12.5.3 残差激励线性预测RELP372

12.6　语音向量量化编码373

12.6.1　基本原理373

12.6.2 向量量化树状搜索方式374

12.6.3 RELP-VQ编码举例375

参考文献375