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前言

本书是2006年出版的《通信原理》(王福昌等编著,清华大学出版社出版)的修订版。

改编后的版本具有以下特点。

(1) 充分反映现代通信技术发展方向和水平。为此,本书主要讨论数字通信系统,仅第4章专门介绍模拟通信系统; 对于相位连续调制、网格编码调制、正交频分复用、波分复用、多址技术、扩频技术以及Turbo码等新的通信技术,在有关章节中给予了应有的重视; 在第12章中详细介绍了目前广泛使用的蜂窝移动通信系统。

(2) 突出通信的系统概念。为此,本书在第1章给出了一个完善的数字通信方框图(不含交换技术),数字通信各章的内容皆与此方框图紧密地联系在一起。而且,除信源编码技术、加密技术、扰码技术以及发射机和接收机外,此方框图中的其他各单元,本书都作了较详细的介绍。另外,将同步技术(包括载波同步、位同步、帧同步、网同步)、最佳接收及最佳传输技术分散到相关章节中介绍,以便使读者明确它们在通信系统中的地位和作用。

(3) 理论联系实际。为此,本书特别注意数学模型与其对应的物理模型之间的关系与区别; 特别注意理论分析的结果所代表的物理概念; 另外,在第12章中,详细介绍了第1代到第4代蜂窝移动通信系统,以与基本理论知识相呼应。

(4)  简化数学分析,强化物理概念。为此,本书对于理论分析,不拘泥于数学推导,而是着重于讨论由数学分析得出的结论。同时,省去一些过于复杂的数学分析过程,直接给出分析结论,并讨论其物理意义。

本书共12章。第1章为绪论,给出了消息、信号与信息的定义,介绍了通信系统的组成、分类以及通信性能指标的评价标准,并对通信发展进行了回顾和展望。

第2章为预备知识,包括确知信号及随机过程的分析结论、数字信号最佳接收基本原理、锁相环基本概念及其抗噪性能。

第3章介绍了恒参信道和变参信道的基本特征以及它们对信号传输的影响和改善措施。还介绍了信道加性噪声的特点和信道容量的基本概念。

第4章从时域和频域的角度阐述了各种模拟通信系统的工作原理,并分析了其抗噪性能和占用的信道带宽,还介绍了模拟相干通信系统载波同步原理。

第5章为数字基带系统。本章全面阐述了数字基带信号传输原理,包括数字基带信号码型及其频谱,无码间串扰条件、时域均衡、部分响应,及各类数字基带传输系统的抗噪性能和频带利用率。本章还介绍了位同步原理以及数字基带信号的最佳接收及最佳传输原理。

第6章为数字调制系统。本章介绍了二进制及多进制数字调制系统原理、抗噪性能、频带利用率、载波同步,并将数字基带系统中的有关概念和结论推广到数字调制系统中。

第7章介绍在现代通信系统中采用的相位连续调制技术和正交频分复用技术。

第8章介绍语音信号的波形编码技术,包括脉冲编码调制、自适应差分脉冲编码调制、增量调制等,并分析了模拟信号数字传输系统的输出信噪比。

第9章介绍信道复用技术,包括频分复用和频分多址、时分复用和时分多址、码分多址等,以及与此有关的帧同步和网同步技术。

第10章介绍扩频通信基本原理,包括直扩系统和跳频系统的工作原理、抗随机噪声和随机干扰能力、抗多径干扰能力、多址能力,以及扩频码的捕捉与跟踪方法。

第11章介绍信道编码技术,包括线性分组码、循环码、卷积码、网格码、级联码与Turbo码等。

第12章介绍目前广泛使用的蜂窝移动通信系统中的传输技术。本章可以使读者了解具体的通信系统的构成和工作原理,从而加深对所学基本理论和基本概念的理解。

本书第1~6章及第8~10章由王福昌编写,第7章、第11章及第12章由屈代明编写,全书由王福昌和屈代明共同统编定稿。

感谢熊兆飞教授和黄本雄教授在本书的第1版的出版中所做的贡献,他们的工作对本次修订工作仍发挥了积极作用。感谢王博、王芳、高彤、熊绪胜等四位研究生,他们在本书的修订过程中做出了自己的贡献。感谢清华大学出版社的文怡老师及其他工作人员,没有他们的辛勤工作,这次修订工作难以如期完成。

由于作者水平有限,书中难免有不当之处,敬请读者指正。

作者2015年4月于武汉·华中科技大学

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