信息論與通信原理導論
唐嵐,朱鵬程
- 出版商: 電子工業
- 出版日期: 2024-08-01
- 定價: $270
- 售價: 8.5 折 $229
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 204
- ISBN: 7121487047
- ISBN-13: 9787121487040
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商品描述
本書結合信息論基本理論，全面、系統地介紹了數字通信的原理與技術。全書共13章。第1章和第2章介紹了通信系統和與數字通信相關的數學基礎知識；第3～6章結合信息論中關於信源編碼的基本理論，介紹了信源編碼的原理和方法等知識；第7～9章結合信息論中關於通道容量和通道編碼定理的基本理論，介紹了通道編解碼的原理和方法等知識；第10～12章介紹了數字基帶信號和調制信號的表示方法，並根據最佳接收機設計準則，分析了在加性高斯白噪聲（AWGN）通道和存在符號間乾擾（ISI）的帶限通道這兩種典型通道條件下的最佳檢測問題；第13章介紹了通信系統中的復用與多址技術。 本書在保持一定理論深度的基礎上，盡可能地簡化了數學分析過程，突出了對基本概念和定理的介紹，致力於幫助讀者瞭解信息論中的基本定理和通信系統設計的內在關聯。本書介紹了很多國內外通信原理教學的基本內容，還介紹了部分通信系統的新技術。 本書可作為普通高等院校通信類、電子類專業的教材，也可供工程技術人員參考。
目錄大綱
目錄
第1章 通信系統概論 1
1.1 現代通信技術的發展 1
1.2 通信系統的構成 1
1.2.1 通信系統的基本構成 1
1.2.2 模擬通信系統與數字通信系統 2
1.3 通信頻段 4
1.4 通道的分類 5
1.5 通信系統的評估指標 6
第2章 確知信號與隨機信號分析 8
2.1 確知信號分析基礎 8
2.2 帶通信號與低通信號 10
2.2.1 帶通信號與低通信號的表示 10
2.2.2 帶通系統的等效低通信號 11
2.3 隨機信號分析基礎 12
2.3.1 某些有用的隨機變量 12
2.3.2 隨機變量總和極限定理 14
2.3.3 復隨機變量 14
2.4 隨機過程 15
2.4.1 廣義平穩隨機過程 16
2.4.2 高斯隨機過程和白過程 17
2.4.3 馬爾可夫隨機過程 18
習題 19
第3章 信源及信息測度 21
3.1 信源的分類 21
3.2 離散信源的信息熵 22
3.3 離散平穩信源的信息熵 23
3.3.1 離散平穩無記憶信源的信息熵 23
3.3.2 離散平穩有記憶信源的信息熵 24
3.4 離散馬爾可夫信源的極限熵 27
3.5 連續信源的差熵 29
3.5.1 單維連續信源的差熵 30
3.5.2 多維連續信源的差熵 31
3.5.3 連續信源的差熵的性質 32
習題 34
第4章 無失真信源編碼的定理及方法 36
4.1 無失真信源編碼器 36
4.2 等長信源編碼定理 37
4.3 變長信源編碼定理 40
4.4 無失真信源編碼的方法 43
4.4.1 哈夫曼編碼 43
4.4.2 算術編碼 45
4.4.3 LZ編碼 46
習題 46
第5章 保真度準則下的信源編碼 48
5.1 失真度和平均失真度 48
5.1.1 失真度 48
5.1.2 平均失真度 49
5.2 率失真函數及其性質 51
5.3 典型信源的率失真函數 52
5.3.1 二元對稱信源的率失真函數 52
5.3.2 離散對稱信源的率失真函數 52
5.3.3 高斯信源的率失真函數 53
5.4 香農第三定理 54
習題 55
第6章 有損信源編碼技術 56
6.1 PCM 56
6.1.1 PCM的基本原理 56
6.1.2 PCM一次群幀結構 66
6.1.3 PCM系統性能分析 66
6.2 DPCM 67
6.3 增量調制 68
習題 70
第7章 通道及通道容量 72
7.1 離散通道的數學模型及分類 72
7.2 平均互信息 74
7.2.1 通道疑義度和噪聲熵 74
7.2.2 平均互信息的定義 75
7.2.3 平均互信息的特性 75
7.3 離散通道的通道容量 76
7.3.1 三類特殊通道的通道容量 77
7.3.2 對稱離散通道的通道容量 78
7.3.3 準對稱離散通道的通道容量 80
7.4 離散無記憶擴展通道的通道容量 80
7.5 獨立並聯通道的通道容量 82
7.6 波形通道的數學模型 83
7.7 波形通道的平均互信息 85
7.7.1 基本連續通道的平均互信息 85
7.7.2 多維連續通道的平均互信息 85
7.7.3 波形通道平均互信息的定義 86
7.7.4 波形通道平均互信息的特性 86
7.8 波形通道的通道容量 86
7.8.1 單符號高斯加性通道的通道容量 87
7.8.2 多維無記憶高斯加性通道的通道容量 87
7.8.3 限帶高斯白噪聲加性通道的通道容量 89
習題 90
第8章 有噪通道編碼 92
8.1 錯誤概率和解碼規則 92
8.2 錯誤概率和編碼方法 95
8.3 香農第二定理及其逆定理 99
習題 100
第9章 通道差錯控制編解碼方法 102
9.1 差錯控制的基本形式 102
9.2 糾錯碼的基本概念 103
9.3 分組碼的糾錯能力與信息傳輸率 104
9.4 線性分組碼 105
9.4.1 線性分組碼的一致校驗矩陣和生成矩陣 105
9.4.2 線性分組碼的糾錯與伴隨式 110
9.4.3 漢明碼 112
9.5 循環碼 113
9.5.1 循環碼的特點、定義和多項式描述 113
9.5.2 循環碼的生成多項式和生成矩陣 113
9.5.3 循環碼的校驗多項式、校驗矩陣和伴隨式 116
9.5.4 循環碼的編碼器、解碼器 120
9.6 捲積碼 121
9.6.1 捲積碼的結構 121
9.6.2 捲積碼的狀態圖 123
習題 125
第10章 數字基帶信號和數字調制技術 127
10.1 數字基帶信號 127
10.1.1 數字基帶信號的常用波形 127
10.1.2 數字基帶信號的碼型 128
10.1.3 數字基帶信號的功率譜密度 132
10.2 數字調制技術 134
10.2.1 二進制數字調制技術 134
10.2.2 多進制數字調制技術 139
習題 146
第11章 AWGN通道的最佳接收機 147
11.1 波形與AWGN通道模型 147
11.2 最佳相乾接收機 148
11.2.1 基於最大後驗概率的檢測方法 148
11.2.2 最佳相乾接收機的實現方法 149
11.2.3 PAM信號的最佳檢測方法和錯誤概率分析 153
11.2.4 PSK信號的最佳檢測方法和錯誤概率分析 155
11.2.5 2FSK信號的最佳檢測方法和錯誤概率分析 156
11.2.6 解調與檢測 158
11.3 非相乾接收機 158
11.3.1 2PAM信號的非相乾檢測 159
11.3.2 2FSK信號的非相乾檢測 161
11.3.3 2DPSK信號的非相乾檢測 162
習題 162
第12章 帶限通道的接收機設計 164
12.1 帶限通道的特徵 164
12.2 理想帶限通道的信號設計 166
12.2.1 無ISI的帶限信號設計 167
12.2.2 具有受控ISI的帶限信號設計 170
12.2.3 有失真帶限通道的信號設計 172
12.3 存在ISI的AWGN通道的接收機設計 173
12.3.1 基於最大似然的最佳相乾接收機的設計方法 173
12.3.2 迫零均衡器的設計方法 176
12.3.3 MSE均衡器的設計 177
習題 178
第13章 復用與多址技術 179
13.1 復用技術 179
13.1.1 FDM 179
13.1.2 OFDM 181
13.1.3 TDM 185
13.2 擴頻技術 185
13.2.1 擴頻技術的基本原理 186
13.2.2 m序列 187
13.3 多址技術 189
13.3.1 多址技術的分類 190
13.3.2 多址技術的容量 190
習題 193
參考文獻 194
