现代通信原理（一般工业技术）

《现代通信原理》

作者：刘维清，朱云，刘志勇

定价：48.00元

出版时间：2026-09

ISBN：978-7-5240-0623-7

内容简介

本书系统深入地阐述了现代通信系统的基本概念、基本原理和基本分析方法，注重通信基本理论和现代通信技术有机结合。全书共分12章，内容包括绪论、确定信号分析基础知识、随机过程、信道及其复用技术、模拟调制系统、数字基带传输系统、模拟信号的数字传输、数字频带传输系统、数字信号的最佳接收、现代通信技术、同步技术、差错控制技术。每章后附有相应的思考题，便于读者巩固所学知识。

本书可作为大专院校电子信息、通信工程、物联网工程、人工智能等专业教材，也可供相关领域的科研人员和工程技术人员参考。

目录

1绪论1

1.1概述1

1.2通信的基本概念2

1.3通信系统的一般模型2

1.3.1模拟通信系统模型4

1.3.2数字通信系统模型4

1.3.3数字通信的特点5

1.4通信方式6

1.5信息的度量8

1.6通信系统的主要性能指标10

1.6.1模拟通信系统的主要性能指标10

1.6.2数字通信系统的主要性能指标10

1.7通信系统展望12

1.7.1网络代际持续进阶，覆盖能力全面升级12

1.7.2核心技术融合创新，架构走向自主高效12

1.7.3安全体系持续强化，筑牢可信通信底座13

1.7.4行业场景深度渗透，催生新型服务模式13

思考题14

2确定信号分析基础知识15

2.1确定信号的分类15

2.1.1周期信号与非周期信号15

2.1.2能量信号与功率信号16

2.2确定信号的频谱分析17

2.2.1周期信号的频谱分析――傅里叶级数17

2.2.2非周期信号的频谱分析――傅里叶变换18

2.2.3周期信号的傅里叶变换与傅里叶级数的关系19

2.3确定信号的能量谱和功率谱分析22

2.3.1能量信号的能量谱分析22

2.3.2功率信号的功率谱分析22

2.3.3周期性功率信号的功率谱分析23

2.4确定信号的相关函数分析24

2.4.1能量信号的相关函数24

2.4.2功率信号的相关函数25

2.5信号仿真26

思考题28

3随机过程30

3.1随机过程的基本概念和统计特性30

3.1.1随机过程的定义30

3.1.2随机过程的统计特性描述31

3.1.3随机过程的数字特征32

3.2平稳随机过程34

3.2.1平稳随机过程的定义34

3.2.2平稳随机过程的各态历经性34

3.3平稳过程的自相关函数与功率谱密度36

3.3.1平稳随机过程的自相关函数36

3.3.2平稳随机过程的功率谱密度37

3.4平稳随机过程的通过线性系统38

3.5高斯随机过程40

3.5.1高斯随机过程的定义40

3.5.2高斯随机过程的性质40

3.5.3高斯随机变量41

3.6窄带高斯噪声42

3.6.1窄带随机过程42

3.6.2窄带高斯噪声的统计特性43

3.7正弦波加窄带高斯噪声46

3.7.1zc(t)和zs(t)的联合概率分布46

3.7.2z(t)和φ(t)的联合概率分布47

3.7.3包络z(t)和相位φ(t)的概率分布47

3.8白噪声48

3.8.1低通白噪声49

3.8.2带通白噪声49

思考题52

4信道及其复用技术54

4.1有线信道与无线信道54

4.1.1有线信道54

4.1.2无线信道56

4.2信道的数学模型58

4.2.1调制信道和编码信道58

4.2.2调制信道模型58

4.2.3编码信道模型59

4.3信道特性对信号传输的影响60

4.3.1恒参信道对信号传输的影响60

4.3.2随参信道对信号传输的影响60

4.4信道容量62

4.4.1信道容量的定义62

4.4.2香农公式62

4.5信道复用技术63

4.5.1频分复用64

4.5.2时分复用65

4.5.3码分复用66

思考题69

5模拟调制系统71

5.1线性调制（幅度调制）的基本原理71

5.1.1双边带调制（DSB）71

5.1.2调幅（AM）73

5.1.3单边带调制（SSB）76

5.1.4残边带调制（VSB）79

5.2线性调制的抗噪声性能分析81

5.2.1DSB调制系统的性能82

5.2.2SSB调制系统的性能84

5.2.3AM调制系统的性能86

5.3角度调制（非线性调制）的基本原理89

5.3.1角度调制的基本概念90

5.3.2频率调制――窄带调频（NBFM）92

5.3.3频率调制――宽带调频（WBFM）93

5.3.4调频信号的产生与解调96

5.4调频系统的抗噪声性能99

5.4.1解调器输入端99

5.4.2解调器输出端100

5.5各种模拟调制系统的比较103

5.5.1频带利用率比较104

5.5.2抗噪声性能比较104

5.5.3AM调制的特点及其应用105

5.6典型案例（应急广播中的模拟调制系统）105

5.6.1应急广播中模拟调制系统的核心定位与价值105

5.6.2应急广播中常用的模拟调制方式及应用场景106

5.6.3应急广播模拟调制系统的关键技术要点与故障排查（企业实操核心）107

5.6.4应急广播模拟调制系统的校企合作实践108

思考题109

6数字基带传输系统110

6.1引言110

6.2数字基带信号的基本波形码型111

6.2.1单极性不归零（NRZ）波形111

6.2.2双极性不归零（NRZ）波形111

6.2.3单极性归零（RZ）波形111

6.2.4双极性归零波形112

6.2.5差分波形112

6.2.6多电平波形112

6.3数字基带信号的时域表达和频谱特性113

6.3.1数字基带信号的时域表达113

6.3.2数字基带信号的频谱特性114

6.4数字基带信号的传输码型116

6.4.1AMI码117

6.4.2HDB3码117

6.4.3双相码118

6.4.4差分双相码119

6.4.5CMI码119

6.5数字基带信号传输过程分析119

6.5.1数字基带信号传输系统120

6.5.2数字基带传输系统中的码间串扰121

6.5.3数字基带传输系统的数学模型和定量分析121

6.6无码间串扰的基带传输特性122

6.6.1消除码间串扰的基本思想123

6.6.2无码间串扰的时域条件123

6.6.3无码间串扰的频域条件123

6.7基带传输系统的抗噪声性能127

6.8基带传输系统的均衡技术130

思考题132

7模拟信号的数字传输134

7.1模拟信号的抽样134

7.1.1低通抽样定理135

7.1.2带通抽样定理135

7.1.3模拟脉冲调制136

7.2抽样信号的量化137

7.2.1量化的基本原理137

7.2.2均匀量化138

7.2.3非均匀量化139

7.3脉冲编码调制142

7.3.1脉冲编码调制的基本原理142

7.3.2码字和码型143

7.3.3码位的排列方法144

7.4预测编码原理145

7.4.1差分脉冲编码调制145

7.4.2增量调制147

思考题148

8数字频带传输系统150

8.1引言150

8.2二进制数字调制原理150

8.2.1二进制振幅键控（2ASK）150

8.2.2二进制频移键控154

8.2.3二进制相移键控157

8.3二进制差分相移键控159

8.3.1基本原理159

8.3.2解调160

8.3.3功率谱密度161

8.4二进制数字调制系统的抗噪声性能162

8.4.12ASK系统的抗噪声性能162

8.4.22FSK系统的抗噪声性能166

8.4.32PSK系统的抗噪声性能169

8.4.42DPSK系统的抗噪声性能170

8.5二进制数字调制系统性能比较173

8.5.1误码率173

8.5.2频带宽度174

8.5.3对信道特性变化的敏感性174

8.6多进制数字调制原理174

8.6.1多进制振幅键控175

8.6.2多进制频移键控176

8.6.3多进制相移键控177

8.6.4多进制差分相移键控180

8.7多进制数字调制系统的抗噪声性能183

8.7.1MASK的性能分析184

8.7.2MFSK的性能分析184

8.7.3MPSK和MDPSK的性能分析184

思考题186

9数字信号的最佳接收187

9.1输出信噪比最大准则187

9.2最小差错概率接收准则192

9.2.1数字信号接收的统计模型192

9.2.2最佳接收准则193

9.3确定信号的最佳接收机195

9.4最佳基带传输系统198

思考题199

10现代通信技术202

10.1正交振幅调制（QAM）202

10.1.1MQAM调制原理202

10.1.2MQAM解调原理204

10.1.3MQAM抗噪声性能205

10.2最小移频键控（MSK）206

10.2.1MSK的基本原理206

10.2.2MSK的调制与解调209

10.2.3MSK系统的性能210

10.3高斯最小移频键控（GMSK）211

10.3.1GMSK的基本原理211

10.3.2GMSK的调制与解调214

10.3.3GMSK系统的性能214

思考题216

11同步技术218

11.1引言218

11.2载波同步219

11.2.1自同步法219

11.2.2外同步法221

11.2.3载波同步系统的性能222

11.2.4载波相位误差对解调性能的影响223

11.3位同步224

11.3.1插入导频法224

11.3.2直接法226

11.3.3位同步系统的性能及其相位误差对性能的影响227

11.4群同步228

11.4.1起止式同步法229

11.4.2连贯式插入法229

11.4.3间隔式插入法230

11.4.4群同步系统的性能231

思考题232

12差错控制技术234

12.1差错控制形式234

12.2信道编码的基本思想、概念及分类236

12.2.1信道编码的基本思想236

12.2.2信道编码的分类238

12.2.3信道编码的基本概念239

12.3常见的几种简单编码240

12.3.1奇偶校验码240

12.3.2恒比码241

12.3.3正反码242

12.4线性分组码243

12.4.1基本概念243

12.4.2线性分组码的译码248

12.5循环码249

12.5.1基本概念249

12.5.2循环码的代数构造与编码实现250

12.5.3系统循环码的编码方法252

12.5.4系统循环码的译码方法254

12.5.5BCH码255

12.6卷积码256

12.6.1基本概念256

12.6.2监督矩阵256

12.6.3生成矩阵258

思考题259

参考文献260