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第1章 绪论1

1.1数字调制的主要类型2

1.2现代数字调制的发展2

1.3与数字调制有关的几个重要概念3

1.3.1应用场景与信道模型3

1.3.2信号传输的基本要求8

1.3.3恒包络调制信号的特征9

1.3.4已调信号的相位路径10

1.4数字调制的主要技术指标及评估方法11

1.4.1己调信号的功率谱密度11

1.4.2解调误比特率11

1.4.3己调信号峰均比12

1.4.4已调信号的频谱效率13

1.4.5调制解调器的实现复杂度14

1.5本书主要内容14

第2章 系统和信号分析16

2.1系统和信号16

2.1.1信号的分类16

2.1.2系统的分类17

2.2信号的傅里叶级数表达式18

2.2.1复指数傅里叶级数18

2.2.2周期信号的傅里叶级数表达式19

2.3信号傅里叶变换的表达式22

2.3.1非周期信号傅里叶变换的表达式22

2.3.2周期性功率信号的傅里叶变换24

2.3.3变换定理25

2.4功率谱密度29

2.5系统响应和滤波32

2.5.1冲激响应、阶跃响应和时域分析32

2.5.2传输函数及其频域分析32

2.5.3传输函数对频谱密度的影响33

2.5.4实际滤波器和理想滤波器33

2.6调制和解调运算的频谱分析35

2.7频谱测量和计算37

2.7.1频谱仪37

2.7.2傅里叶级数系数的数值计算38

2.7.3傅里叶变换的数值计算39

2.8带通信号及其系统的低通等效法40

2.8.1窄带带通信号40

2.8.2线性窄带带通系统43

2.8.3线性窄带带通系统的响应44

2.8.4带通信号的运算46

2.8.5带通信号的相关47

2.9本章小结48

第3章 随机信号理论50

3.1引言50

3.2概率引论51

3.2.1定义51

3.2.2随机事件的概率51

3.2.3联合概率和条件概率52

3.3离散随机变量54

3.3.1概率质量函数54

3.3.2统计平均55

3.3.3概率质量函数的举例56

3.4连续随机变量57

3.4.1概率密度函数和统计平均57

3.4.2概率密度函数的举例58

3.4.3随机变量的变换60

3.5随机过程的理论基础62

3.5.1定义和符号63

3.5.2平稳性、时间平均和各态历经性65

3.5.3平稳随机过程的功率谱密度66

3.5.4复随机过程72

3.5.5带通平稳随机过程的低通等效法73

3.6高斯随机过程75

3.7马尔科夫序列75

3.7.1离散信源75

3.7.2马尔科夫序列（或链）的统计模型77

3.8循环平稳随机过程85

3.8.1问题的提出85

3.8.2循环平稳随机过程的定义87

3.8.3循环平稳随机过程的统计模型88

3.8.4循环平稳随机过程的自相关函数89

3.8.5循环平稳过程的功率谱密度98

3.9系统和随机信号114

3.9.1无记忆系统的响应114

3.9.2线性非时变系统的响应115

3.10通信系统中的噪声117

3.10.1热噪声117

3.10.2窄带噪声的时域表示式119

3.10.3信噪比和误差概率124

3.10.4噪声等效带宽、等效噪声温度和噪声系数125

3.11小结130

第4章 基带数字信号传输131

4.1引言131

4.2基带二进制PAM系统与奈奎斯特第一准则133

4.2.1基带脉冲形成133

4.2.2最佳发送和接收滤波器136

4.2.3设计方法举例140

4.2.4奈奎斯特第一准则141

4.3部分响应系统与奈奎斯特第二准则142

4.3.1双二进制基带PAM系统工作原理142

4.3.2改进的双极制系统149

4.3.3部分响应技术153

4.3.4各类部分响应系统的性能比较157

4.4奈奎斯特第三准则158

4.5发送信号频谱的形成160

4.5.1预编码对信号频谱的影响160

4.5.2用数字方法形成脉冲165

4.6均衡166

4.7眼图169

4.7.1眼图的基本概念169

4.7.2几个重要参数的定量分析170

4.7.3眼图176

4.8简单的布尔运算引入的误码扩散178

4.9小结181

第5章 不连续相位路径的数字调制（Ⅰ）182

5.1二进制数字调制的一般概念182

5.2二进制数字调制信号的最佳检测183

5.2.1误比特率Pe的表达式183

5.2.2最佳接收滤波器的传递函数186

5.2.3最佳检测接收机187

5.3二相相移键控（2PSK）189

5.3.1绝对移相（BPSK）189

5.3.2相对移相（DPSK）191

5.3.3二相PSK信号的功率谱密度192

5.4二相PSK信号解调193

5.4.1相干PSK解调193

5.4.2差分相干PSK解调194

5.4.3载波提取197

5.4.4位同步提取202

5.5小结208

第6章 不连续相位路径的数字调制（Ⅱ）210

6.1四相相移键控（QPSK）210

6.1.1 QPSK调制210

6.1.2 QPSK相干解调212

6.1.3 DQPSK解调214

6.2 QPSK的码变换逻辑214

6.2.1 QPSK的相位逻辑215

6.2.2调制器与解调器的相位逻辑218

6.2.3 QPSK的差分编/译码器221

6.2.4 DQPSK中调制解调器以及差分编/译码器之间的配合236

6.3 DQPSK的误码扩散238

6.3.1差分译码器输出误码率的通用表达式238

6.3.2三种不同差分译码器的误码率239

6.3.3三种差分译码器误码扩散的比较247

6.4四相系统QPSK系统的载波同步247

6.4.1四次方环247

6.4.2科斯塔斯环248

6.4.3逆调制环250

6.4.4判决反馈环253

6.5交错正交相移键控（OQPSK）254

6.5.1 OQPSK的基本特点255

6.5.2 OQPSK原理255

6.5.3 OQPSK信号的解调258

6.6小结258

第7章 线性连续相位路径的数字调制259

7.1二进制频移键控（FSK）259

7.1.1相干FSK261

7.1.2非相干FSK262

7.2最小频移键控（MSK）263

7.2.1快速频移键控（FFSK）263

7.2.2最小频移键控（MSK）278

7.2.3 MSK与FFSK之间的关系285

7.3 MSK调制/解调器的实现方法289

7.3.1 MSK调制器289

7.3.2 MSK解调器292

7.4串行MSK （SMSK）306

7.4.1串行MSK的特点306

7.4.2变换滤波器的设计306

7.4.3变换滤波器的等效低通实现309

7.4.4用于MSK的匹配滤波器310

7.5频移交错正交调制（FSOQ）312

7.5.1 FSOQ原理312

7.5.2相干载波和定时恢复317

7.6小结319

第8章 非线性连续相位路径的数字调制320

8.1正弦频移键控（SFSK）320

8.1.1引言320

8.1.2正弦频移键控321

8.1.3“阿莫罗索（AMOROSO）型”OQPSK326

8.2平滑调频（TFM）330

8.2.1引言330

8.2.2 TFM的工作原理331

8.2.3 TFM系统的实现339

8.3无符号间干扰和抖动—交错正交相移键控（IJF-OQPSK）344

8.3.1引言344

8.3.2 IJF的工作原理346

8.3.3 IJF-OQPSK调制与解调355

8.3.4部分响应（PR）-LJF-OQPSK调制361

8.4互相关相移键控（XPSK）363

8.4.1调制与解调方案364

8.4.2 XPSK系统的性能370

8.5调制前高斯滤波的MSK （GMSK）372

8.5.1 GMSK的基本原理373

8.5.2 GMSK调制/解调的实现379

8.6载波恢复386

8.6.1两种类型的载波恢复原理386

8.6.2四相判决反馈环提取TFM相干载波的原理387

8.7小结398

第9章 理论频谱和误比特率399

9.1数字调角信号功率谱密度的分析方法399

9.1.1阶马尔科夫链方法400

9.1.2矩阵方法400

9.1.3最易实现的数值计算方法438

9.2各种调制方式的信号表示460

9.3 QPSK的功率谱密度462

9.3.1 QPSK基带数字信号462

9.3.2 QPSK低通复包络信号464

9.4 OQPSK的功率谱密度468

9.5 MSK和SFSK的功率谱密度474

9.5.1 MSK475

9.5.2 SFSK483

9.6 IJF-OQPSK的功率谱密度485

9.6.1 IJF基带信号的功率谱密度486

9.6.2 IJF-OQPSK信号的低通等效功率谱密度491

9.7 FSOQ的功率谱密度494

9.8 TFK和GMSK的功率谱密度498

9.8.1计算CPFSK信号功率谱密度的程序框图498

9.8.2 TFM的功率谱密度500

9.8.3 GMSK的功率谱密度502

9.9几种调制方式频谱特性的比较502

9.10频谱形状的物理解释505

9.11理论误比特率510

9.12小结516

第10章 实际频谱及误比特率517

10.1带限非线性信道的描述517

10.1.1信道模型517

10.1.2非线性特性的描述518

10.2带限硬限幅下的频谱523

10.2.1 OQPSK （QPSK）、MSK、SFSK的实际频谱523

10.2.2 IJF-OQPSK和PR-IJF-OQPSK的实际频谱533

10.2.3理想硬限幅与饱和高功放引起信号频谱的扩展537

10.3带限软限幅下的频谱538

10.4带限非线性信道下的实际误比特率542

10.4.1 OQPSK （QPSK）和MSK的实际误比特性能542

10.4.2 IJF-OQPSK和PR-IJF-OQPSK的实际误比特率544

10.4.3非线性多信道下XPSK系统的误比特率性能552

10.5小结553

附录A554

A.1频段划分554

A.2傅里叶变换554

A.3 Q函数555

A.4误差函数556

A.5式（7.24）和式（7.25）的证明559

A.6最大似然接收的误比特率560

A.7带通和等效低通信号功率谱密度之间的关系561

参考文献568