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本書圍繞通信系統(tǒng)中的模擬通信和數(shù)字通信展開，詳細(xì)介紹了通信系統(tǒng)中常用的各種調(diào)制解調(diào)方法、編碼和譯碼方法以及相關(guān)理論知識(shí)，并附有MATLAB仿真及通信實(shí)驗(yàn)箱相關(guān)實(shí)驗(yàn)。本書適合作為電子信息、通信工程和計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)本科生教學(xué)用書，也可作為從事通信工作的工程技術(shù)人員的參考書。本書的編寫突出以下特點(diǎn)：
?注重系統(tǒng)的概念和通信系統(tǒng)中知識(shí)點(diǎn)的前后連貫性及理論聯(lián)系實(shí)際，幫助學(xué)生掌握和熟悉通信系統(tǒng)的基本理論和分析方法，為后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)。
?針對(duì)目前已有的相關(guān)英文原版教材篇幅較大、理解較難等問(wèn)題，以英文為主，中文關(guān)鍵詞為輔，深入淺出、通俗易懂，有助于提高學(xué)生英文文獻(xiàn)的讀寫能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的英文文獻(xiàn)閱讀做準(zhǔn)備。
講解力求突出重點(diǎn)、難點(diǎn)和研究意義，減少數(shù)學(xué)推導(dǎo)，注重知識(shí)的前后對(duì)比與聯(lián)系，并配有思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生梳理每章知識(shí)點(diǎn)，從而從整體系統(tǒng)的角度對(duì)通信系統(tǒng)展開講解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和理解能力。

本書圍繞通信系統(tǒng)中的模擬通信和數(shù)字通信展開，詳細(xì)介紹了通信系統(tǒng)中常用的各種調(diào)制解調(diào)方法、編碼和譯碼方法以及相關(guān)理論知識(shí)，并附有MATLAB仿真及通信實(shí)驗(yàn)箱相關(guān)實(shí)驗(yàn)。本書適合作為電子信息、通信工程和計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)本科生教學(xué)用書，也可作為從事通信工作的工程技術(shù)人員的參考書。本書的編寫突出以下特點(diǎn)：
?注重系統(tǒng)的概念和通信系統(tǒng)中知識(shí)點(diǎn)的前后連貫性及理論聯(lián)系實(shí)際，幫助學(xué)生掌握和熟悉通信系統(tǒng)的基本理論和分析方法，為后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)。
?針對(duì)目前已有的相關(guān)英文原版教材篇幅較大、理解較難等問(wèn)題，以英文為主，中文關(guān)鍵詞為輔，深入淺出、通俗易懂，有助于提高學(xué)生英文文獻(xiàn)的讀寫能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的英文文獻(xiàn)閱讀做準(zhǔn)備。
講解力求突出重點(diǎn)、難點(diǎn)和研究意義，減少數(shù)學(xué)推導(dǎo)，注重知識(shí)的前后對(duì)比與聯(lián)系，并配有思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生梳理每章知識(shí)點(diǎn)，從而從整體系統(tǒng)的角度對(duì)通信系統(tǒng)展開講解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和理解能力。

為加快電子信息類專業(yè)的國(guó)際化進(jìn)程，特編寫此雙語(yǔ)教程，希望既保證專業(yè)課程的正常教學(xué)，又兼顧學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)。作者總結(jié)了多年來(lái)雙語(yǔ)教學(xué)和英文教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，在內(nèi)容編寫上力爭(zhēng)做到深入淺出、循序漸進(jìn)，并提高教材的可讀性和實(shí)用性。

對(duì)于大學(xué)本科教學(xué)，本書的基本教學(xué)時(shí)數(shù)為46學(xué)時(shí)，同時(shí)也能夠滿足63學(xué)時(shí)的教學(xué)。本書在注重基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，增加了前后章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系和對(duì)比，同時(shí)增加了通信領(lǐng)域新技術(shù)的介紹，注重對(duì)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的解釋及翻譯，能夠有效地縮短學(xué)生閱讀原版英文教程的時(shí)間，使學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時(shí)間里快速理解和掌握通信技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)，并學(xué)以致用。

相比于一般的通信原理教材，本書在理論內(nèi)容基礎(chǔ)上，增加了核心章節(jié)的實(shí)驗(yàn)。首先通過(guò)MATLAB進(jìn)行仿真，然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)箱平臺(tái)進(jìn)行實(shí)際波形的驗(yàn)證。附錄涵蓋了通信系統(tǒng)中經(jīng)典調(diào)制系統(tǒng)和編碼方式的軟件仿真與硬件平臺(tái)實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生做到理論聯(lián)系實(shí)際，并提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

此外，本書配套錄制了微課視頻，為教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)提供參考。

在本書的撰寫和編輯過(guò)程中得到了學(xué)生陳夢(mèng)朝、史濤、鞏敘皓等的支持，他們負(fù)責(zé)完成了不同章節(jié)的文字編輯、圖表制作等工作，在此向他們表示感謝。再版時(shí)，感謝研究生陳家楠、陳繼鑫的協(xié)助，他們負(fù)責(zé)完成了課件美化、視頻剪輯等工作。特別感謝英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的Mohammad Reza Anbiyaei博士為全書英文做了細(xì)致的審校。

在本書的撰寫過(guò)程中得到了南京信息工程大學(xué)教材建設(shè)基金項(xiàng)目、江蘇省品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目、江蘇省優(yōu)秀中青年教師境外研修項(xiàng)目的資助，在此表示感謝。

限于作者水平，書中難免有不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

作者2023年7月

朱艷萍 南京信息工程大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師。畢業(yè)于南京理工大學(xué)電子工程與光電學(xué)院，獲信息與通信工程博士學(xué)位，英國(guó)雷丁大學(xué)和謝菲爾德大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者，主講通信原理（雙語(yǔ)）雷達(dá)原理（全英文）信號(hào)與系統(tǒng)（全英文）等多門課程，長(zhǎng)期從事信號(hào)處理的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。主要研究方向?yàn)槔走_(dá)/通信信號(hào)處理、腦電波（EEG）情緒智能識(shí)別算法、超寬帶定位及微波近距離成像等。主持并完成國(guó)家自然科學(xué)青年基金1項(xiàng)，主研國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃1項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)。

Chapter 1Introduction

1.1Basic concepts and models of communication system

1.1.1Communication system model

1.1.2Analog communication model

1.1.3Digital communication model

1.2The classification of communication systems

1.2.1Modulation mode

1.2.2Division of frequency band

1.3Information and its measurement

1.4The main performance index of communication systems

Summary and discussion

Homework

Vocabulary

Chapter 2Random processes

2.1Basic concepts of random processes (definition of random processes)

2.1.1Definition

2.1.2Numerical characteristics of a random process

2.2Stationary random process

2.2.1Definition

2.2.2Ergodicity

2.2.3Autocorrelation function of stationary random processes

2.2.4Power spectral density

2.3Gaussian process

2.4Transmission of a random process through a linear timeinvariant (LTI) filter

2.5Narrowband random process

2.6Sine wave plus narrowband Gaussian noise

2.7Gaussian white noise and band pass white noise

Summary and discussion

Homework

Vocabulary

Chapter 3Channel

3.1The classification of channels

3.1.1Wireless channels

3.1.2Wire channel

3.2Channel models

3.2.1Modulation channel model (調(diào)制解調(diào)模型)

3.2.2Coding channel model (編碼信道模型)

3.3Influence of the channel characteristics on transmission (for modulation model)

3.3.1Influence of constant parameter channel on signal transmission

3.3.2Influence of random parameter channel of signal transmission

3.4Channel capacity (continuous channel)

Summary and discussion

Homework

Vocabulary and terminologies

Chapter 4Continuouswave modulation (analog modulation system)

4.1Introduction

4.2Linear modulation

4.2.1AM

4.2.2Doublesideband modulation

4.2.3Singlesideband modulation

4.2.4Vestigial sideband modulation

4.3Antinoise performance of linear demodulation

4.3.1Noise in linear receiver using coherent detection

4.3.2Noise in AM receivers using envelope detection

Homework (part 1)

4.4Angle modulation (nonlinear modulation process)

4.4.1Basic definitions

4.4.2NBFM(窄帶調(diào)頻)

4.4.3Wideband frequency modulation (WBFM)

4.4.4Generating an FM signal

4.4.5Demodulation of FM signals

4.4.6Noise in FM receivers

4.5Frequencydivision multiplexing(頻分復(fù)用)

Summary and discussion

Homework (part 2)

Terminologies

Chapter 5Pulse modulation

5.1Sampling process

5.2Analog pulse modulation (模擬脈沖調(diào)制)

5.3Quantization process (量化過(guò)程)of sampled signal

5.3.1Uniform quantization (均勻量化)

5.3.2Nonuniform quantization

5.4PCM(pulse code modulation,脈沖編碼調(diào)制)

5.4.1The principle of PCM

5.4.2Noise in PCM system

5.4.3Delta modulation (增量調(diào)制)

5.4.4DPCM (differential pulse code modulation，差分脈沖調(diào)制)

5.5TDM(timedivision multiplexing,時(shí)分復(fù)用)

Summary and discussion

Homework

Terminologies

Chapter 6Baseband pulse transmission

6.1Waveform and frequency characteristics of baseband digital signal

6.1.1Waveform of baseband digital signal

6.1.2Symbol code types of baseband digital signals for transmission

6.1.3Frequency characteristic

6.2Matched filter

6.3Error rate due to noise

6.3.1Binary polar baseband system

6.3.2The unipolar baseband system

6.4Intersymbol Interference

6.4.1Nyquists criterion Ⅰ

6.4.2Nyquists criterion Ⅱ

6.5Eye pattern

Summary and discussion

Homework

Terminologies

Chapter 7Passband data transmission (digital passband transmission)

7.1The basic principle of three digital passband modulation

7.1.1ASK

7.1.2FSK

7.1.3PSK (absolute phase shift keying)

7.1.4DPSK (differential PSK)

7.2Antinoise performance of digital passband modulation system

7.2.1Bit error rate of ASK

7.2.2Bit error rate of 2FSK

7.2.3Bit error rate of PSK

7.2.4Performance comparison of digital keying transmission system

7.3Hybrid amplitude/phase modulation schemes

7.4OFDM system

Summary and discussion

Homework

Terminologies

Chapter 8Further reading： new technologies in communication systems

8.1Compressive sensing (CS)

8.1.1Introduction

8.1.2The mathematics theory

8.1.3Application

8.2Ultra wideband (UWB) system

8.2.1The definition of UWB

8.2.2Comparison with other wireless communications

8.2.3Feature of UWB

8.2.4Impulse modulation signal in UWB signal

8.2.5The application of UWB

8.3MIMO technology

8.3.1The model of MIMO

8.3.2Applications

附錄AMATLAB仿真實(shí)驗(yàn)

Experiment 1Continuouswave modulation (corresponding to Chapter 4)

Experiment 2Pulse modulation (corresponding to Chapter 5)

Experiment 3Digital passband transmission(corresponding to Chapter 7)

附錄B實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一各種模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二脈沖編碼調(diào)制PCM

實(shí)驗(yàn)三AMI/HDB3編碼和譯碼過(guò)程實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)

附錄C誤差函數(shù)表

參考文獻(xiàn)