介简咨内 国外电子与通信教材系列 点用 通信系统 12BV88031800 （第四版） no%ida H0VOTORTU Communication Systems Fourth Edition [加] Simon Haykin著 （ 宋铁成徐平平徐智勇等译 命面年中回 沈连丰 审校 -- TD 1% 图书馆 電子工業出版社 00 Publishi Industry 8880更
前言 电子工程教育在过去的20年里发生了一些根本性的变化，预计这种情况仍将继续下去.
现 在的电子工程专业的本科教学计划包括下面两门基础课程： 信号与系统.
这门课讲述信号和系统的连续时间和离散时间形式，对傅里叶变换的不同 形式、拉普拉斯变换和变换进行了详细讲述.
通常，这门课还包括对通信系统的初步 论述.
概率论和随机过程.
这门课先使学生对离散和连续的随机变量有一个直观的理解，然后 介绍了随机过程的概念及性质.
通常，在这两门预备课程之后会引人关于通信系统的高级课程.
胆章这羊 本书的第四版就是在这种背景下并以此为主要目的写成的.
简而言之，本书所提供的对通 信系统的论述内容，适用于一到两个学期的本科高年级课程.
本书的重点在于通信理论及其应 本书注重逻辑性并配有大量例题加以说明，其目的就是通过讨论帮助学生直观地掌握理论 知识.
除了“背景与预览”这一章，其他每章的结尾都附有大量的习题，这些习题不仅能够帮助学 生测试他们对本章所涵盖内容的理解程度，同时也能促使他们拓展对这些内容的思考.
每章均有 注释与参考，为进一步阅读提供了建议.
不影响连贯性而可以绕开的章节由脚注加以标识.
本书的一个特色就是包含8个基于MATLAB的计算机实验.
这组实验构成了“软件实验 室”的基础，每一个实验均设计了用来扩充相关章节知识的内容.
更为重要的是，这些实验开发 了MATLAB独特的教育功能.
“背景与预览”这一章提供了预备内容和激发学习兴趣的材料，为在接下来的10章中全面 论述通信系统做了铺垫.
这些章节的内容是按以下顺序组织的.
第1章详细讲述了随机过程，重点是随机过程的部分性质（如二阶统计）.
实际上，讨论仅 局限于广义平稳过程.
本章对随机过程的相关性和功率谱进行了详细论述.
高斯过程和窄带噪 环境中经常出现的瑞利分布和莱斯分布.
第2章总体讲述了连续波调制（如模拟通信）及其不同形式，简述如下.
(i）幅度调制，可以是以下几种形式（根据已调载波频谱特性的不同来区分)之一： 标准幅度调制 抑制载波的双边带调制 正交幅度调制 单边带调制 残留边带调制 ：（i）角度调制，可以假设是以下两种相关联形式之一： 相位调制 频率调制 .4.
本章还对这些波形的时域和频谱特性、调制和解调方法，以及信道噪声对性能的影响进行 了讨论非更年非 第3章讲述脉冲调制，同时也讨论了抽样、量化和编码过程，这是模拟信号数字化传输的 基础.
本章也可以看成模拟通信向数字通信的过渡.
特别对以下几种脉冲调制方式进行了 （i）模拟脉冲调制（这里只将时间用离散形式表示）包括以下几种特殊形式： 脉冲幅度调制 脉冲宽度（持续时间）调制：避融蓄动券实的获联据谊了贸国盟主承聘耐微 脉冲位置调制谢就武大千民部申，股融本基一北前我维预 因为脉冲幅度调制是其他模拟或数字调制方式的基础，所以对它的性质进行了详细讨论.
（i）数字脉冲调制（同时将时间和信号幅度用离散形式表示）包括以下几种特殊形式： 脉冲编码调制 增量调制 差分脉冲编码调制 在增量调制中，为简化系统的实现，其抽样率要远高于脉冲编码调制.
在差分脉冲编码调 制中，则通过采用一个预编码器来减小抽样率.
这个预编码器利用了信息承载信号的相关 （ii）MPEG1音频编码标准，包括一个作为编码器设计关键的心理声学模型.
工恢章01 第4章涵盖了基带脉冲传输.
基带脉冲传输就是用基带形式的脉冲幅度调制信号来进行传 输.
主要讨论了以下两个要点：信道噪声和有限的信道带宽对数字通信系统性能的影响.
假设 信道噪声是加性白噪声，则可采用匹配滤波器从而使噪声的影响最小.
匹配滤波器是设计通信 接收机的基础.
由于是有限信道带宽，因此会出现码间干扰现象.
为了克服这种信号相关干扰 的不良影响，通常采用脉冲成形滤波器或相关编码器/译码器，本章对这两种方法都进行了讨 论.
本章还对用于用户和因特网服务提供商之间直接通信的数字用户线路进行了讨论.
接着对 为克服信道噪声和码间干扰组合影响而采用的最佳线性接收机进行了推导，进而介绍了自适应 均衡.
第5章讨论加性高斯白噪声信道的信号空间分析.
尤其是建立了能量有限信号的几何表示 基础，进而衍生出相干接收机，并证明了它和匹配滤波器是等效的，本章以差错概率及其近似 第6章讨论通带数据传输，这里用正弦信号来简化数字调制信号在带通信道中的传输.
本 章建立在第5章提到的信号的几何表示基础之上.
特别地，对于以下几种调制技术，估算了信 道噪声对数字通信产生的影响： 1.相移键控，这是和相位调制相对应的数字调制方式，即用载波的相位来表示一组给定的 离散量.
2.混合幅度/相位调制，包括正交幅度调制和无载波幅度/相位调制.
二 3.频移键控，这是和频率调制相对应的数字调制方式，即用载波的频率来表示一组给定的 离散量.
4.多信道调制类，紧随离散多音之后，已经成为非对称数字用户线路的标准.
本网 5
在数字通信系统中，定时非常重要，这意味着接收机必须与发射机同步，本书提及的接收 机包括相干的和非相干的.
相干接收机需要恢复载波相位和符号定时，而非相干接收机只需要 恢复符号定时而不必恢复载波相位，采用这种策略是基于对随机载波相位恢复成本的考虑.
本 章的后半部分讨论了同步技术，尤其偏重于离散时间信号的同步.
草 第7章介绍扩频调制，这种调制方式与前面几章讨论的传统调制方式不同，它通过牺牲信道 带宽来获得好的安全性并保护信号免受干扰.
这里讨论了直接序列扩频和跳频两种扩频方式.
第8章论述多用户无线通信.
多用户无线通信就是多个用户能接入一个普通的无线信道， 这种通信信道常用于卫星和无线通信系统中，这里对这两种系统都进行了讨论.
本章还介绍了 链路预算分析，主要偏重于介绍相关的天线和传播的概念，以及噪声的计算.
市知 第9章讲述信息论的一些基本原理，其中包括用于无失真数据压缩、数据压缩和数据传输 的香农理论.
这些理论为信源和通信信道界定了性能上限.
形成这些理论的两个基本概念 是：（1）信源的（类似于热力学中的定义）；（2）信道容量.
第10章论述差错控制编码，围绕着为了在噪声信道中进行稳定传输而对数字数据进行编 码的各种技术进行展开.
讨论了以下4种差错控制编码： 1.线性分组码，是一组线性无关的码字，每组码字均由信息比特和校验比特组成.
校验比 特用于差错控制.
2.循环码，是线性分组码的一种.
其的避S 关3.卷积码，对连续消息序列用串行方式进行卷积操作.
器管个 4.Turbo码，用物理上可实现的方式，建立了一种接近香农信道容量的新的编码构成方法.
第10章对上述码的编码和译码方法均进行了讨论.
本书还包括如下6个附录作为补充内容：中和张，命中基盈 附录1是对概率论的复习.
易首：支全不 附录2是对信号与系统的简述，回顾了傅里叶变换及其性质、各种带宽的定义、希尔伯特 变换和窄带信号与系统的低通等价模型.
出座首 附录3介绍贝塞尔函数及其修正形式，贝塞尔函数用于研究频率调制、噪声环境下信号 的非相干检测和符号定时同步.
员 附录4介绍汇合型超几何函数，用于噪声环境下幅度调制信号的包络检波.
附录5介绍密码学，这是通信安全的基础.
附录6包括12个有用的表格.
如前所述，本书的主要目的就是为高年级本科生提供适合一到两个学期教学的现代通信系 统教材.
课程内容的组织自然也由采用此书的学生的背景和教师的兴趣决定.
本书的内容既有 深度又有广度，能满足各种背景和兴趣的读者，这为本书内容的取舍提供了相当的灵活性.
授 课教师可获得书中习题的详细解答、教学用PPT资料，以及一些实例的M文件①.
致谢 我要对以下同仁表示深切的谢意：GregoryJ.Pottie博士（加利福尼亚大学洛杉矶分校）， SantoshVenkatesh博士（宾夕法尼亚大学），StephenG.Wilson博士（弗吉尼亚大学），Gordon ①采用本书作为教材的授课教师，可联系te_service@phei..cn获取相关教辅资料.
--编者注 .6.
Stuiber博士（佐治亚理工学院），VenugopalVeeraralli博士（康奈尔大学），GranvilleE.Ott博士 （得克萨斯大学奥斯汀分校）.
他们审阅了先前版本的草稿，对成书提供了大量的建议.
第2章 中讨论的噪声对包络检波的影响基于SantoshVenkatesh博士为我们提供的课程笔记，对此我要 表示谢意.
我还要感谢GordonStuber博士同意我引用图6.32.
我要感谢MichaelMoher博士（加拿大渥太华通信研究中心），他审阅了先前版本草稿中的 5章，并对Turbo码提出了很多建设性意见.
同样还要感谢BrendanFrey博士（加拿大滑铁卢大 学）在提炼Turbo码内容方面提供的极为宝贵的帮助，他还为讲述低密度奇偶校验码提供了绘制 图9.18的软件，并允许我引l用图10.27和图10.33.
我要感谢DavidConn博士（加拿大McMaster 大学）审阅了“背景与预览”一章，并为如何改进此章内容的表述提供了建议.
让 我还要对下述人员致谢：Jean-JacqueWermer博士（朗讯科技），JamesMazo（朗讯科技）， AndrewViterbi博士（高通），RadfordNeal博士（多伦多大学），Yitzhak（Irwin）Kalet博士（Tech- nion），WalterChen博士（摩托罗拉），JohnCioff博士（斯坦福大学），JonMark博士（滑铁卢大 学）和RobertDony博士（Guelph大学）.
他们为本书所选内容提出了很多宝贵的建议，谨此表示 深切的谢意.
同时也对DonaldWunschⅡI博士（密苏里大学）的校阅和建议表示感谢.
感谢我的研究生MathiniSellathurai（McMaster大学），他完成了本书的计算机实验部分； HughPasika（McMaster大学），他对“背景与预览”一章提出了很多有用的建议，并对本书的一些 插图进行了计算.
也非常感谢Mathini Sellathurai和AlpeshPatel校对了全书.
我尤其要感谢Wiley公司的编辑BilZobrist在本书整个写作过程中的大力支持和帮助；感 谢Wiley的高级编辑MoniqueCalello在写作的各个阶段对本书质量不知疲倦的监督；感谢Kath- erineHepburn为本书所做的广告宣传和市场推广；感谢KarenTongish仔细编辑抄写了本书草 稿；感谢KatrinaAvery认真校对了每一页；感谢KristenMaus组织了本书的索引.
尚8.1 我同时还要向我的技术协调人LolaBrooks致谢，感谢她为输入本书手稿所付出的不知疲倦 的努力.
我也很高兴在这里感谢McMaster大学图书馆的助理馆员BrigitteMaier和资料管理员 ReginaBendig多次为我查找参考书目中的文献资料提供帮助.
Simon Haykin CA. C! 财章 7.
