深入理解数字与模拟通信系统原理与应用
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《Digital and Analogue Communication Systems 2012》是一本由LEON W. COUCH, II 编著的专业书籍,全面探讨了数字与模拟通信系统的理论和技术。本书旨在为读者提供一个从历史背景、信号类型到现代通信应用的深入理解。以下是各章节的主要知识点概要: 1. 引言部分介绍了通信系统的历史视角,区分了数字和模拟信号源与系统,以及随机和确定性波形的概念。书中强调了书的组织结构,并提及了使用个人计算机和MATLAB工具的重要性,以及通信系统的通用块图示例,包括频率分配和电磁波传播的基本原理。 2. 第二章深入研究了信号和频谱,包括信号的物理特性(如功率、能量和平均值)、傅立叶变换及其应用,如能量谱密度和功率谱密度。还讲解了信号的正交系列表示和线性系统的概念,以及带限信号和采样定理在信号处理中的关键作用。 3. 第三章着重于基带脉冲和数字信号处理,介绍了脉冲幅度调制(PAM)、脉冲编码调制(PCM)和数字信号的表示方式。讨论了噪声对信号的影响,非均匀量化技术如μ-律和A-律压缩,以及差分脉冲编码调制(DPCM)和delta modulation(DM)的应用,以及语音编码等技术。 4. 第四章转向带通信号原则和电路,涉及复杂调制信号的分析,如复杂包络表示,信号谱的评估,以及滤波器、放大器、混频器、解调器等硬件设备的作用。此外,还有相位锁定环、频率合成器、发射机和接收机的设计。 5. 第五章详细讨论了AM、FM和数字调制系统,包括AM广播标准、双边带抑制载波、调相和调频技术,以及多级调制如QAM和OFDM等。章节还包括频分复用和FM立体声的原理。 6. 随后章节深入到随机过程和频谱分析,介绍了随机过程的定义、 stationarity、相关函数和功率谱密度,以及特定随机过程如高斯过程的性质。同时探讨了匹配滤波器和性能评估方法。 7. 在性能部分,本书研究了受噪声干扰的通信系统,计算错误概率、基带和带通系统的误码率,以及各种调制方式如QPSK、OQPSK和GMSK的信号对噪声比。 8. 最后两章涵盖了通信应用,包括电信增长趋势、电话系统(如DSL和ISDN)、卫星通信、光纤光缆系统、移动通信网络,以及电视和无线数据网络的发展,还涉及了MATLAB的使用。 整本书涵盖了通信系统设计、信号处理、噪声分析和优化等多个方面,适合于学习通信工程的学生和专业人士参考。通过阅读和实践书中的理论和例子,读者能够掌握数字和模拟通信的关键技术。
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