本書對通信系統的基礎理論和關鍵環節進行了深入分析，力圖讓學生在討論中領會通信的精髓。全書首先給出通信系統的梗概及需要研究的關鍵技術，接著分章詳細討論了隨機過程、連續波調制、脈沖調制、基帶脈沖傳輸、信號空間分析、帶通數據傳輸、擴頻調制、多用戶無線通信、信息論基礎以及差錯控制編碼等。各章都附有大量習題，便于學生實踐掌握。全書強調通信理論的統計基礎，并給出了用MATLAB模擬的8個計算機實驗，這些實驗幾乎覆蓋了各章節的主要內容，形成了獨特的通信理論"軟件實驗室”。
Simon Haykin IEEE會士，加拿大皇家學會會士，畢業于英國伯明翰大學電子工程系�，F為加拿大McMaster大學的Distinguished University教授，認知系統實驗室主任。2002年獲國際無線電科學聯盟(URSI）頒發的Henry Booker金質獎章。在無線通信與信號處理領域的多個方面著述頗豐，主要研究方向為自適應信號處理與智能信號處理、無線通信與雷達技術，近年來特別關注認知無線電和認知雷達方面的研究。
Simon Haykin IEEE會士，加拿大皇家學會會士，畢業于英國伯明翰大學電子工程系�，F為加拿大McMaster大學的Distinguished University教授，認知系統實驗室主任。2002年獲國際無線電科學聯盟(URSI）頒發的Henry Booker金質獎章。在無線通信與信號處理領域的多個方面著述頗豐，主要研究方向為自適應信號處理與智能信號處理、無線通信與雷達技術，近年來特別關注認知無線電和認知雷達方面的研究。
背景與預覽
第1章 隨機過程
1.1 簡介
1.2 隨機過程的數學定義
1.3 平穩過程
1.4 均值、相關函數和協方差函數
1.4.1 自相關函數的特性
1.4.2 互相關函數
1.5 遍歷過程
1.6 隨機過程通過一個線性時不變濾波器
1.7 功率譜密度
1.7.1 功率譜密度的特性
1.7.2 輸入和輸出隨機過程功率譜密度的關系
1.7.3 樣本函數的功率譜密度與幅度譜的關系
1.7.4 互功率譜密度
1.8 高斯過程
1.8.1 中心極限定理
1.8.2 高斯過程的性質
1.9 噪聲
1.9.1 散彈噪聲
1.9.2 熱噪聲
1.9.3 白噪聲
1.10 窄帶噪聲
1.11 基于同相和正交分量的窄帶噪聲表示法
1.12 基于包絡和相位分量的窄帶噪聲表示法
1.13 正弦信號加窄帶噪聲
1.14 計算機實驗：平衰落信道
1.14.1 實驗1：高斯分布
1.14.2 實驗2：瑞利分布
1.15 總結與討論
注釋與參考
習題
第2章 連續波調制
2.1 引言
2.2 幅度調制
2.2.1 幅度調制的優缺點
2.3 線性調制方案
2.3.1 DSB-SC調制
2.3.2 相干檢測
2.3.3 科斯塔接收機
2.3.4 正交載波復用
2.3.5 SSB調制
2.3.6 VSB調制
2.3.7 電視信號
2.4 頻率搬移
2.5 頻分復用
2.6 角度調制
2.6.1 基本定義
2.7 頻率調制
2.7.1 窄帶FM
2.7.2 寬帶FM
2.7.3 FM信號的傳輸帶寬
2.7.4 FM信號的產生
2.7.5 FM信號的解調
2.7.6 FM立體聲復用
2.8 調頻系統中的非線性影響
2.9 超外差接收機
2.10 連續波調制系統中的噪聲
2.10.1 信噪比：基本定義
2.11 相干檢測線性接收機中的噪聲
2.12 包絡檢波調幅接收機的噪聲
2.12.1 閾值效應
2.12.2 包絡檢波中(SNR)O的通式
2.13 調頻接收機中的噪聲
2.13.1 捕獲效應
2.13.2 FM閾值效應
2.13.3 FM閾值的降低
2.13.4 FM系統中的預加重和去加重
2.14 計算機實驗：鎖相環
2.14.1 鎖相環的模型
2.14.2 實驗1：捕獲模型
2.14.3 實驗2：相位平面圖
2.15 總結與討論
2.15.1 幅度調制
2.15.2 角度調制
2.15.3 噪聲分析
注釋與參考
習題
第3章 脈沖調制
3.1 引言
3.2 抽樣過程
3.3 脈沖幅度調制
3.4 其他脈沖調制形式
3.5 帶寬-噪聲權衡
3.6 量化過程
3.6.1 量化噪聲
3.6.2 標量量化器最優化的條件
3.7 脈沖編碼調制
3.7.1 抽樣
3.7.2 量化
3.7.3 編碼
3.7.4 線路碼
3.7.5 差分編碼
3.7.6 再生
3.7.7 譯碼
3.7.8 濾波
3.8 脈沖編碼調制系統中的噪聲
3.8.1 差錯閾值
3.9 時分復用
3.9.1 同步
3.10 數字復接器
3.11 脈沖編碼調制的優點、局限性和改進
3.12 增量調制
3.12.1 增量-總和調制
3.13 線性預測
3.13.1 線性自適應預測
3.14 差分脈沖編碼調制
3.14.1 處理增益
3.15 自適應差分脈沖編碼調制
3.16 計算機實驗：自適應增量調制
3.17 MPEG音頻編碼標準
3.18 總結與討論
注釋與參考
習題
第4章 基帶脈沖傳輸
4.1 引言
4.2 匹配濾波器
4.2.1 匹配濾波器的性質
4.3 噪聲引起的差錯率
4.4 碼間干擾
4.5 無失真基帶二進制傳輸的奈奎斯特準則
4.5.1 理想奈奎斯特信道
4.5.2 升余弦頻譜
4.6 相關電平編碼
4.6.1 雙二進制信號
4.6.2 改進的雙二進制信號
4.6.3 相關電平編碼的一般形式（部分響應信號）
4.7 基帶M進制PAM傳輸
4.8 數字用戶線
4.8.1 用于DSL的線路碼
4.8.2 非對稱數字用戶線
4.9 最佳線性接收機
4.9.1 實際考慮
4.10 自適應均衡
4.10.1 LMS算法（回顧）
4.10.2 均衡器的工作
4.10.3 判決反饋均衡器
4.11 計算機實驗：眼圖
4.11.1 實驗1：信道噪聲的影響
4.11.2 實驗2：帶寬限制的影響
4.12 總結與討論
注釋與參考
習題
第5章 信號空間分析
5.1 引言
5.2 信號的幾何表示
5.2.1 Gram-Schmidt正交過程
5.3 連續AWGN信道到矢量信道的變換
5.3.1 相關器輸出的統計特性
5.4 似然函數
5.5 噪聲中信號的相干檢測：最大似然譯碼
5.6 相干接收機
5.6.1 相干接收機與匹配濾波接收機的等價
5.7 差錯概率
5.7.1 差錯概率的旋轉不變性和平移不變性
5.7.2 最小能量信號
5.7.3 差錯概率的聯合邊界
5.7.4 誤比特率與符號差錯概率
5.8 總結與討論
注釋與參考
習題
第6章 通帶數據傳輸
6.1 引言
6.1.1 數字調制技術系列
6.1.2 差錯概率
6.1.3 功率譜
6.1.4 帶寬效率
6.2 通帶傳輸模型
6.3 相干PSK
6.3.1 二進制PSK
6.3.2 二進制PSK的差錯概率
6.3.3 相干二進制PSK信號的產生和檢測
6.3.4 二進制PSK信號的功率譜
6.3.5 QPSK
6.3.6 QPSK的信號空間圖
6.3.7 QPSK的差錯概率
6.3.8 相干QPSK信號的產生和檢測
6.3.9 QPSK信號的功率譜密度
6.3.10 偏移QPSK
6.3.11 pai/4移相QPSK
6.3.12 pai/4移相DQPSK信號的檢測
6.3.13 M進制PSK
6.3.14 M進制PSK信號的功率譜密度
6.3.15 M進制PSK信號的帶寬效率
6.4 幅度／相位混合調制方案
6.4.1 M進制QAM
6.4.2 QAM正方形星座圖
6.4.3 QAM十字形星座圖
6.4.4 CAP
6.4.5 通帶同相和正交脈沖的性質
6.4.6 CAP發射機基本結構
6.4.7 CAP接收機的數字實現
6.4.8 CAP的一種應用
6.5 相干FSK
6.5.1 二進制FSK
6.5.2 二進制FSK的差錯概率
6.5.3 相干二進制FSK信號的產生和檢測
6.5.4 二進制FSK信號的功率譜
6.5.5 MSK
6.5.6 相位網格圖
6.5.7 MSK的信號空間圖
6.5.8 MSK的差錯概率
6.5.9 MSK信號的產生和檢測
6.5.10 MSK信號的功率譜密度
6.5.11 高斯濾波MSK
6.5.12 M進制FSK
6.5.13 M進制FSK信號的功率譜
6.5.14 M進制FSK信號的帶寬效率
6.6 未知相位信號的檢測
6.6.1 最佳二次接收機
6.6.2 二次接收機的兩種等價形式
6.7 非相干正交調制
6.7.1 式（6.163）的推導
6.8 非相干二進制FSK
6.9 差分相移鍵控
6.9.1 DPSK的產生和檢測
6.10 單載波數字調制方式的比較
6.10.1 差錯概率
6.10.2 M進制數字調制技術的帶寬效率
6.11 語音頻帶調制解調器
6.11.1 調制解調器的對稱配置
6.11.2 調制解調器的非對稱配置
6.11.3 數字調制解調器
6.11.4 數字調制解調器的一種實現
6.11.5 數字調制解調器的另一種實現
6.11.6 模擬調制解調器
6.11.7 V.90調制解調器
6.12 多信道調制
6.12.1 加性高斯白噪聲信道的容量
6.12.2 連續時間信道分割
6.12.3 幾何信噪比
6.12.4 多信道傳輸系統的加載
6.12.5 優化問題的注水解釋
6.13 離散多音
6.13.1 離散傅里葉變換
6.13.2 信道的頻域描述
6.13.3 基于DFT的DMT系統
6.13.4 DMT的應用
6.13.5 DSL與音頻調制解調器之間的比較
6.13.6 OFDM技術
6.14 同步
6.14.1 相位恢復的直接判決遞歸算法
6.14.2 對載波相位進行最大似然估計的遞歸算法
6.14.3 符號定時的無數據輔助遞歸算法
6.15 計算機實驗：載波恢復與符號定時
6.15.1 實驗1：載波相位恢復
6.15.2 實驗2：符號定時恢復
6.16 總結與討論
注釋與參考
習題
第7章 擴頻調制
7.1 引言
7.2 偽噪聲序列
7.2.1 m序列的性質
7.2.2 選擇m序列
7.3 擴頻的概念
7.4 相干二進制PSK的直接序列擴頻
7.4.1 分析模型
7.4.2 同步
7.5 信號空間的維度和處理增益
7.6 差錯概率
7.6.1 抗干擾特性
7.7 跳頻擴頻
7.7.1 慢跳頻
7.7.2 快跳頻
7.8 計算機實驗：最大長度碼和Gold碼
7.8.1 實驗1：PN序列的相關性
7.8.2 實驗2：Gold序列的相關特性
7.9 總結與討論
注釋與參考
習題
第8章 多用戶無線通信
8.1 引言
8.2 多址技術
8.3 衛星通信
8.4 無線鏈路分析
8.4.1 自由空間傳播模型
8.4.2 方向增益、方向性和功率增益
8.4.3 有效孔徑
8.4.4 Friis自由空間公式
8.4.5 噪聲系數
8.4.6 等價噪聲溫度
8.4.7 雙端網絡的級聯
8.5 無線通信
8.5.1 傳播影響
8.6 多徑信道的統計特性
8.6.1 時延擴展和多普勒擴展
8.6.2 多徑信道的分類
8.7 瑞利衰落信道上的二進制信號
8.7.1 分集技術
8.8 TDMA和CDMA無線通信系統
8.8.1 RAKE接收機
8.9 無線通信中的語音信源編碼
8.9.1 多脈沖激勵LPC
8.9.2 碼激勵LPC
8.10 無線通信中的自適應天線陣列
8.10.1 自適應天線陣列
8.11 總結與討論
注釋與參考
習題
第9章 信息論基礎
9.1 引言
9.2 不確定性、信息和熵
9.2.1 熵的一些性質
9.2.2 離散無記憶信源的擴展
9.3 信源編碼定理
9.4 無失真數據壓縮
9.4.1 前綴碼
9.4.2 霍夫曼編碼
9.4.3 Lempel-Ziv編碼
9.5 離散無記憶信道
9.6 互信息
9.6.1 互信息的性質
9.7 信道容量
9.8 信道編碼定理
9.8.1 信道編碼定理在二進制對稱信道中的應用
9.9 連續信號的相對熵和互信息
9.9.1 互信息
9.10 信息容量定理
9.10.1 球體打包
9.11 信息容量定理的含義
9.12 有色噪聲信道的信息容量
9.12.1 信息容量定理的注水解釋
9.13 率失真定理
9.13.1 率失真函數
9.14 數據壓縮
9.15 總結與討論
注釋與參考
習題
第10章 差錯控制編碼
10.1 引言
10.1.1 自動重發請求
10.2 離散無記憶信道
10.2.1 信道編碼定理回顧
10.2.2 模2運算
10.3 線性分組碼
10.3.1 校正子：定義和性質
10.3.2 最小距離的考慮
10.3.3 校正子譯碼
10.3.4 對偶碼
10.4 循環碼
10.4.1 生成多項式
10.4.2 奇偶校驗多項式
10.4.3 生成矩陣和奇偶校驗矩陣
10.4.4 循環碼編碼器
10.4.5 校正子的計算
10.4.6 其他循環碼
10.5 卷積碼
10.5.1 碼樹、網格圖和狀態圖
10.6 卷積碼的最大似然譯碼
10.6.1 維特比算法
10.6.2 卷積碼的自由距離
10.6.3 漸近編碼增益
10.7 網格編碼調制
10.7.18 PSK的翁格博克碼
10.7.2 漸近編碼增益
10.8 Turbo碼
10.8.1 Turbo碼的編碼
10.8.2 Turbo碼的性能
10.8.3 Turbo碼的譯碼
10.8.4 BCJR算法
10.9 計算機實驗：Turbo碼的譯碼
10.10 低密度奇偶校驗碼
10.10.1 LDPC碼的構造
10.10.2 LDPC碼的最小碼距
10.10.3 LDPC的概率譯碼
10.11 不規則碼
10.12 總結與討論
注釋與參考
習題
附錄1 概率論
附錄2 信號與系統簡述
附錄3 貝塞爾函數
附錄4 匯合型超幾何函數
附錄5 密碼學
附錄6 表格
術語表
參考文獻
新書資訊