通信与网络(清华大学电子工程系核心课系列教材)

本书是作者在多年来讲 授“通信与网络”课程的基础 上，集体分工编写完成的， 以介绍信息传输的基本原理 、方法和关键技术为主要目 的。本书主要内容可以概括 为数字调制、信道编码、信 源编码、局域多址通信、信 息重传与交换、网络层与传 输层等六部分，以上六部分 内容分别由陈巍、周世东、 王劲涛、周盛、钟晓峰、李 勇六位作者依次完成编写。 本书面向电子信息类、 通信工程类、计算机类、集 成电路类等相关专业的学生 （本科为），以及希望学习 通信相关入门理论与技术的 科研人员和工程技术人员。 本书可作为“通信与网络”课 程的教材，也可作为“通信 原理”“网络技术”等课程的 参考书。

陈巍、周世东、王劲涛、李勇为清华大学长聘教授，周盛为清华大学长聘副教授，钟晓峰为清华大学副研究员。

第1章 绪论 1.1 通信与网络的核心知识构架 1.2 通信与网络的发展简史与思维特征 第2章 模拟信源的数字化 2.1 抽样与量化 2.1.1 量化的基本概念和符号 2.1.2 均匀量化 2.1.3 最优量化 2.1.4 非线性压扩 2.1.5 工程中常用的非线性压扩 2.1.6 连续时间信源的离散化 2.2 无损压缩及其极限——信源编码与熵 2.2.1 信息的表示 2.2.2 前缀码与Kraft不等式 2.2.3 最小化平均码长 2.2.4 熵 2.2.5 无损压缩 第3章 电平信道 3.1 实电平信道 3.1.1 信道模型 3.1.2 电平集合及其映射 3.1.3 二元输入及其最佳判决 3.1.4 二元输入的最大似然判决和最小距离判决 3.1.5 二元电平信道的判决差错概率 3.1.6 单极性二元电平集合 3.1.7 多元电平信道（一维） 3.2 复电平信道与矢量电平信道 3.2.1 加性复高斯噪声信道与复电平信道的判决准则 3.2.2 正方形格点上的复电平集合 3.2.3 均匀分布于圆上的复电平集合 3.2.4 高维空间上的电平信道 第4章 波形信道I——传输单个符号 4.1 实电平传输对应的波形信道 4.1.1 最简单的二元波形 4.1.2 加性白高斯噪声信道 4.1.3 对叠加白高斯噪声的二元波形直接抽样 4.1.4 面向加性白高斯噪声信道的接收方案改进 4.1.5 直接积分方法的局限及其改进 4.1.6 针对一般波形的直观改进 4.1.7 上述直观思路的严格化 4.1.8 二元波形信道的标准形式 4.1.9 内积处理的几何直观 4.1.10 对标准二元波形信道的推广 4.1.11 波形信道的另一种实现——匹配滤波 4.1.12 从变换域看成形脉冲p（t）的选择 4.2 复电平传输对应的波形信道 4.2.1 复电平传输的波形实现 4.2.2 恢复xI和xQ 4.2.3 与复电平信道的相互等效 4.2.4 更一般的表示复电平的波形 4.2.5 一般波形的xI和xQ恢复 4.2.6 一般波形信道与复电平信道等效 4.2.7 向量电平信道的波形实现 4.2.8 正交波形与向量电平的对应 4.2.9 在频域构造标准正交基 4.2.10 一般波形信道 第5章 波形信道II——传送符号序列 5.1 码间串扰及其消除 5.1.1 一种无ISI的传输示例 5.1.2 对物理实现的详细讨论 5.1.3 讨论抽样点无失真的模型等效准备 5.1.4 抽样点无失真的时域约束 5.1.5 抽样点无失真的频域特征 5.1.6 奈奎斯特准则的几何直观 5.1.7 对符号速率和信号功率的进一步讨论 5.1.8 考虑噪声的因素 5.1.9 符号序列下的匹配滤波 5.1.10 符号序列的等效电平信道 5.1.11 根号奈奎斯特准则与信号带宽 5.1.12 几何解释与平移正交基 5.1.13 符号序列的波形信道与一个符号的波形信道 5.1.14 实用的脉冲成型滤波器——升余弦（滚降）滤波器 5.2 数字基带传输的频谱效率和功率谱 5.2.1 从整体频率响应到发收端各自的频率响应 5.2.2 升余弦滤波器系统对应的收发端设计 5.2.3 数字基带传输 5.2.4 升余弦滤波的匹配增益 5.2.5 数字传输的频谱效率 5.2.6 一种典型题的解法 5.2.7 眼图 5.2.8 基带通信波形的功率谱 5.2.9 线性调制的功率谱 5.2.10 任意波形二元调制的功率谱 第6章 带通信道的载波传输 6.1 单路载波传输 6.1.1 二进制相移键控 6.1.2 非带限M元脉冲幅度调制 6.1.3 带限M元脉冲幅度调制——信号形式与符号能量 6.1.4 带限M元脉冲幅度调制——最佳接受与性能分析 6.1.5 带限M元脉冲幅度调制——标准正交基观点 6.1.6 带限M元脉冲幅度调制——匹配滤波器观点 6.1.7 载波PAM的功率谱密度和频谱效率 6.1.8 载波通信噪声的进一步讨论 6.2 I、Q路正交载波传输 6.2.1 从隐藏正交基谈起 6.2.2 I、Q路正交载波传输的解调 6.2.3 等效电平信道 6.2.4 I、Q路载波传输的频谱搬移观点 6.2.5 复基带模型 6.2.6 复基带视角下的噪声 6.2.7 典型载波传输——正交幅度调制、相移键控和频移键控 第7章 差错控制编码 7.1 差错控制的基本概念 7.1.1 有错信道的建模 7.1.2 差错控制的基本机制 7.1.3 信道编码的本质 7.1.4 可靠性的度量 7.1.5 离散信道的检错与纠错 7.2 线性分组码 7.2.1 线性分组码的引出 7.2.2 线性分组码的最小码距 7.2.3 生成矩阵 7.2.4 系统码 7.2.5 线性分组码的陪集译码或标准阵列译码 7.2.6 校验矩阵 7.2.7 用校验矩阵进行译码 7.3 循环码 7.3.1 循环码的定义 7.3.2 生成多项式与生成矩阵 7.3.3 循环码的检错与纠错译码 7.3.4 循环冗余校验 7.4 卷