本书主要介绍通信系统的结构组成、基本概念和基本技术方法，包括各种模拟调制技术、数字调制技术、模拟信号数字化的方法，各种信道编码技术以及复用和同步技术。本书整体采用任务驱动式架构，由6个项目、29个任务和68个子任务组成。每个任务都是先提出“任务要求”，然后学习“必备知识”，最后进行“思考应答”。对于难度较大的任务，还在“思考应答”前设有“案例分析”，以帮助读者进一步了解、掌握所学内容，做到学以致用。
本书既可以作为高职高专通信技术专业、移动通信专业、电子信息工程专业等通信类专业的基础性教材，也可作为其他相关专业的职业素质扩展类教材，还可作为各级各类通信行业从业人员的参考书。
“通信原理”是通信类专业学生必修的入门级课程，在整个专业课程体系中具有奠基性的地位和作用。一直以来，与此课程相关的教材层出不穷、比比皆是。但是，真正适合高职高专类学生的教材并不多，一些教材甚至是由本科类教材剪切、拼凑而成的，因此学生普遍反映该课程难度太大，理论性太强，与实际联系不上。针对此问题，结合十几年的教学经验及目前的教学要求，本人编写了这本项目式教程。
本书力求做到如下几点：
系统性：打破传统教学内容体系，尽量展现完整的通信系统结构组成和关键技术。
实用性：贴近生产、生活中的实际通信系统。
前沿性：选取现有通信系统中先进的通信技术。
一书两用：知识讲解与习题训练紧密结合，“学”与“做”融为一体。
直观易懂：摒弃繁琐的公式推导，用通俗易懂的语言配以大量的图形、数据表格和实例，力求使学生有更直观、更明晰的感受。
引发兴趣、鼓励自信心：采用任务驱动式架构，案例讲解配以强化训练。
本书主要由6个项目、29个任务和68个子任务组成。项目1“初识通信系统”，主要训练学生辨识通信系统的种类、认识通信系统的组成、学会计算信息量、评价通信系统的优劣等；项目2“构建模拟调制通信系统”，主要介绍调幅广播系统、SSB频分复用系统和调频广播系统的结构组成及关键技术；项目3“模拟信号的数字化传输”，主要介绍PAM、PCM和ΔM三种模拟信号数字化的方法；项目4“构建数字基带通信系统”，主要介绍数字基带通信系统中的码间串扰、位同步设计、加扰及均衡等技术；项目5“设计实现各种信道编码”，主要对学生进行线性分组码、卷积码和交织编/解码等方面的训练；项目6“构建数字调制通信系统”，主要介绍三种基本的二进制系统和多进制系统，以及几种现代实用的数字调制技术。
本次修订替换了部分案例及示意图，使教材内容能更好地结合工程实际，与时俱进。每个项目的最后均有“思考应答参考答案”，读者扫码即可阅读。
本书由崔雁松主编，其中，项目5由刘以倩编写，其余项目由崔雁松编写。
由于时间和水平所限，书中难免存在缺点和不足，希望能够得到全国高职院校同行专家、教师及学生的支持和批评指正，共同研讨本门课程及相关课程高职类教材的编写工作。联系邮箱：yansong.cui@126.com。
编 者
2023年6月
项目1 初识通信系统 1
任务1.1 学会辨识通信系统 1
子任务1.1.1 了解通信发展的历史 1
子任务1.1.2 掌握“通信”的概念 1
子任务1.1.3 学会辨识通信系统的分类与传输方式 3
任务1.2 认识通信系统的组成 7
子任务1.2.1 了解通信系统的基本组成和构成要素 7
子任务1.2.2 了解模拟通信系统的基本组成和构成要素 9
子任务1.2.3 了解数字通信系统的基本组成和构成要素 11
任务1.3 计算信息量 13
子任务1.3.1 学会计算单个符号的信息量 13
子任务1.3.2 学会计算平均信息量（信源的熵） 14
子任务1.3.3 学会计算消息序列的总信息量 15
任务1.4 评价通信系统的优劣 16
子任务1.4.1 学会评价模拟通信系统的优劣 16
子任务1.4.2 学会评价数字通信系统的优劣 17
任务1.5 对信号进行时频域变换 20
子任务1.5.1 了解傅立叶变换的相关概念 20
子任务1.5.2 利用傅立叶变换的性质对信号进行时频域变换及分析 22
子任务1.5.3 利用常用傅立叶变换对实现信号的时频域变换及分析 27
任务1.6 掌握信道的相关概念和计算 30
子任务1.6.1 了解信道的定义和分类 30
子任务1.6.2 了解噪声的来源和分类，掌握高斯白噪声的特性 33
子任务1.6.3 掌握香农公式的相关计算，学会对香农公式进行分析 36
项目2 构建模拟调制通信系统 39
任务2.1 构建调幅广播系统 39
子任务2.1.1 了解调幅广播系统的结构组成，掌握AM调制的技术原理 39
子任务2.1.2 掌握AM的非相干解调方法，了解其抗噪声性能 44
子任务2.1.3 构建AM的改进型——SC-DSB系统 50
任务2.2 构建SSB频分复用系统 57
子任务2.2.1 掌握SSB调制及解调方法 57
子任务2.2.2 构建SSB频分复用系统 61
子任务2.2.3 了解电视广播采用的VSB调制的技术原理 64
子任务2.2.4 对比几种模拟调制传输技术在相干解调方式下的抗噪声性能 66
任务2.3 构建调频广播系统 70
子任务2.3.1 了解模拟角度调制的基本概念 70
子任务2.3.2 掌握调频波时频域分析方法 73
子任务2.3.3 掌握FM的调制方法 79
子任务2.3.4 掌握FM的解调方法 81
子任务2.3.5 了解FM系统的抗噪声性能并与其他模拟调制系统进行比较分析 84
子任务2.3.6 了解调频广播系统和调频立体声广播系统的结构组成 89
项目3 模拟信号的数字化传输 93
任务3.1 构建PAM系统 93
子任务3.1.1 了解抽样定理和理想抽样 93
子任务3.1.2 构建基本PAM系统 97
子任务3.1.3 构建PAM时分复用系统 101
任务3.2 构建PCM系统 103
子任务3.2.1 构建均匀量化PCM系统 104
子任务3.2.2 构建非均匀量化PCM系统 110
子任务3.2.3 构建PCM时分复用电话系统 116
任务3.3 构建ΔM系统 124
子任务3.3.1 构建ΔM系统 124
子任务3.3.2 ΔM系统与PCM系统的比较分析 129
任务3.4 了解模拟信号的数字化压缩技术 131
子任务3.4.1 了解模拟语音信号的数字化压缩技术 131
子任务3.4.2 了解模拟图像信号的数字化压缩技术 132
项目4 构建数字基带通信系统 135
任务4.1 构建数字基带通信系统模型 135
任务4.2 为数字基带通信系统选择码型 136
子任务4.2.1 熟悉数字基带通信系统常用码型的编码方法 136
子任务4.2.2 分析数字基带通信系统常用码型的特性 140
子任务4.2.3 总结数字基带通信系统常用码型的选用原则 145
任务4.3 解决数字基带通信系统中的码间串扰问题 146
子任务4.3.1 数字基带通信系统中码间串扰问题产生的原因和基本解决思路 146
子任务4.3.2 用低通滚降系统解决数字基带通信系统中的码间串扰问题 149
子任务4.3.3 用部分响应系统解决数字基带通信系统中的码间串扰问题 154
任务4.4 信道噪声对数字基带通信系统的影响分析 160
任务4.5 数字基带通信系统的位同步设计 163
子任务4.5.1 插入导频法实现位同步 163
子任务4.5.2 自同步法实现位同步 164
任务4.6 给数字基带通信系统加扰 167
子任务4.6.1 了解m序列和m序列发生器 168
子任务4.6.2 掌握数据加扰和解扰的原理和方法 172
任务4.7 在数字基带通信系统中使用均衡技术 178
任务4.8 利用“眼图”判别数字基带通信系统的好坏 182
项目5 设计实现各种信道编码 185
任务5.1 理解信道编码的基本思想 185
任务5.2 设计实现几种简单的分组编码 189
子任务5.2.1 熟悉分组码中的基本概念 189
子任务5.2.2 设计实现单片机通信中的奇偶校验码 190
子任务5.2.3 设计实现电传系统中的恒比码 192
子任务5.2.4 设计实现电报系统中的正反码 194
任务5.3 设计实现线性分组码 195
子任务5.3.1 设计实现基本线性分组码 195
子任务5.3.2 设计实现循环冗余校验（CRC）码 202
任务5.4 设计实现卷积码 210
任务5.5 设计实现交织编码 213
项目6 构建数字调制通信系统 218
任务6.1 构建基本二进制数字调制通信系统 218
子任务6.1.1 构建2ASK数字调制通信系统 218
子任务6.1.2 构建2FSK数字调制通信系统 223
子任务6.1.3 构建2PSK数字调制通信系统 229
子任务6.1.4 几种基本二进制数字调制通信系统的性能比较 240
任务6.2 构建基本多进制数字调制通信系统 243
子任务6.2.1 构建MASK数字调制通信系统 243
子任务6.2.2 构建MFSK数字调制通信系统 247
子任务6.2.3 构建MPSK数字调制通信系统 251
子任务6.2.4 几种数字调制通信系统的性能比较 257
任务6.3 了解几种现代实用的数字调制技术 258
子任务6.3.1 了解GSM系统中的GMSK调制 258
子任务6.3.2 了解CDMA2000系统中的OQPSK调制 267
子任务6.3.3 了解TDMA IS-136系统中的π/4-QPSK调制 271
子任务6.3.4 了解LTE移动通信系统中的64QAM调制 275
附录 281
附录1 常用三角公式 281
附录2 贝塞尔(Bessel)函数表 282
附录3 高斯误差函数表 282
附录4 英文缩写名词对照表 284
参考文献 287
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