數位通信(第2版)（簡體書）

《數字通信(第2版)》全面地討論與數字通信技術相關的模擬信號數字化和數字信號復用、復接以及傳輸的基本原理和概念。主要內容有語音信號數字化技術、時分多路復用技術、準同步數字體系(PDH)和同步數字休系(SDH)、數字信號傳輸。《數字通信(第2版)》重視理論聯系實際，避免煩瑣的數學推導，著重于應用，力求通俗易懂，除講解理論課程內容外，書中還附有實驗內容。《數字通信(第2版)》可作為高職高專院校通信類、電子信息類專業教學用書，也可作為通信工程技術人員的技術參考書。

《數字通信(第2版)》為工業和信息化普通高等教育“十二五”規劃教材立項項目?21世紀高職高專通信規劃教材之一。

第1章 數字通信概述 11.1 引言 11.2 數字通信的概念和含義 21.2.1 通信系統構成 21.2.2 信息與信號 31.2.3 模擬通信與數字通信 51.2.4 數字通信系統基本模型 61.2.5 典型的數字通信系統 71.3 數字通信系統的主要性能指標 121.3.1 有效性指標 121.3.2 可靠性指標 141.4 數字通信的特點和主要技術 141.4.1 數字通信的特點 151.4.2 數字通信的主要技術 161.5 數字通信發展趨勢 19小結 20思考題與練習題 20第2章 語音信號數字化技術 212.1 語音信號數字化方式 212.1.1 PCM通信系統 212.1.2 語音信號編碼的分類 262.2 抽樣 262.2.1 抽樣定理 262.2.2 抽樣、保持電路 312.2.3 分路、重建 332.3 量化 342.3.1 均勻量化及量化噪聲計算 342.3.2 非均勻量化及其實現方法 382.4 編碼和解碼 462.4.1 碼型 462.4.2 線性編碼與解碼 472.4.3 非線性編碼與解碼 522.4.4 單片集成PDM編解碼器 612.5 差值脈沖編碼調制 642.5.1 DPCM原理 642.5.2 自適應差分脈碼調制 682.5.3 32kbit/sADPCM系統簡介 692.5.4 語音壓縮編碼技術的概念 702.6 參量編碼 732.6.1 線性預測編碼的基本概念 742.6.2 線性預測合成分析編碼 752.7 子帶編碼 752.7.1 子帶編碼工作原理 762.7.2 子帶編碼的編碼速率 77小結 78思考題與練習題 80第3章 時分多路復用技術 823.1 PCM30/32路基群幀結構 833.1.1 時分多路復用通信的概念 833.1.2 時分多路通信系統的構成 843.1.3 PCM30/32路基群幀結構 853.1.4 數碼率計算 873.2 PCM30/32路的定時與同步系統 883.2.1 定時系統 883.2.2 同步系統 933.3 PCM30/32路系統構成 1013.3.1 集中編碼方式PCM30/32路系統 1013.3.2 單路集成編解碼PCM30/32路系統 1043.3.3 PCM話路特性指標及其測試 1063.4 信號復用方式和多址連接方式 1113.4.1 頻分多路復用 1113.4.2 時分多路復用 1133.4.3 波分多路復用 1133.4.4 多址方式 114小結 119思考題與練習題 120第4章 準同步數字體系(PDH)和同步數字體系(SDH) 1224.1 復接的基本概念 1234.1.1 PCM復用與數字復用 1234.1.2 數字復接系統的構成 1244.1.3 數字復接方式 1254.2 同步復接與異步復接 1284.2.1 同步復接技術 1284.2.2 異步復接技術 1314.2.3 異步復接二次群幀結構 1354.2.4 二次群異步復接系統構成 1364.2.5 復接抖動 1384.3 PCM高次群 1394.3.1 PCM三次群幀結構 1394.3.2 PCM四次群幀結構 1404.3.3 PCM五次群幀結構 1424.3.4 PCM高次群接口碼型 1424.4 PCM零次群、PCM子群 1444.4.1 PCM零次群 1444.4.2 PCM子群 1474.5 SDH概述 1484.5.1 準同步數字體系的不足 1484.5.2 同步數字體系的概念 1494.5.3 同步數字傳輸網的特點 1494.6 SDH的速率和幀結構 1494.6.1 網絡節點接口 1494.6.2 同步數字體系的速率 1504.6.3 SDH幀結構 1504.6.4 開銷的類型和功能 1514.7 同步復用和映射方法 1604.7.1 復用單元 1614.7.2 我國的SDH復用路線 1644.7.3 映射 1654.7.4 定位 1694.7.5 復用 1744.8 SDH傳送網結構 1774.8.1 傳送網的概念 1774.8.2 SDH傳送網分層模型 1784.8.3 SDH傳輸網及網絡單元 1794.8.4 SDH的自愈網 1824.8.5 網同步、SDH網同步結構和同步方式 187小結 190思考題與練習題 192第5章 數字信號傳輸 1945.1 數字信號基帶傳輸的基本知識 1945.1.1 基帶傳輸系統的構成 1955.1.2 數字基帶信號的波形 1965.1.3 數字基帶信號的頻譜特性 1975.2 數字信號基帶傳輸的線路碼型 1995.2.1 數字信號基帶傳輸碼型的要求 1995.2.2 常用的傳輸碼型 2005.2.3 傳輸碼型變換的誤碼增殖簡介 2075.3 數字基帶信號傳輸特性與碼間干擾 2085.3.1 數字基帶信號傳輸的基本特點 2085.3.2 數字基帶信號的傳輸過程 2095.3.3 數字基帶信號傳輸的基本準則(無碼間干擾的條件) 2115.4 數字基帶信號的再生中繼傳輸 2145.4.1 基帶傳輸信道 2145.4.2 再生中繼系統 2165.4.3 再生中繼器的構成 2175.5 傳輸系統的性能分析 2215.5.1 信道噪聲及干擾 2215.5.2 誤碼率和誤碼率的累積 2235.5.3 誤碼信噪比 2275.5.4 相位抖動 2285.5.5 眼圖 229*5.6 數字信號的頻帶傳輸 2305.6.1 數字調制的概念 2305.6.2 數字幅度調制 2315.6.3 數字頻率調制 2335.6.4 數字相位調制 2375.6.5 數字信號的頻帶傳輸系統 239小結 241思考題與練習題 243第6章 數字通信實驗 2456.1 脈沖幅度調制與解調實驗 2456.2 PCM編譯碼實驗 2466.3 PCM時分復用實驗 2476.4 幀同步實驗 2486.5 數字基帶信號實驗 2496.6 SDH光傳輸設備硬件認識 2506.7 SDH光電接口指標測試實驗 2566.8 光功率計靈敏度、動態范圍的測試實驗 258參考文獻 260

64kbit／s的A律或μ律的對數壓擴PCM已經在大容量的光纖通信系統和數字微波系統中得到廣泛的應用，但是在頻率資源緊張的移動通信系統（采用超短波段，每路電話帶寬要求小于25kHz）和費用昂貴的衛星通信系統中，64kbit／SPCM：電話就由于經濟性而受到限制。要拓寬數字通信的應用領域，就必須開發更低速率的數字電話，在相同質量指標的條件下降低數字化語音的數碼率，以提高數字通信系統的頻率利用率。通常，把低于64kbit／s數碼率的語音編碼方法稱為語音壓縮編碼技術。大量研究表明，自適應差值脈碼調制（ADPCM）是語音壓縮編碼中復雜度較低的一種方法，它能在32kbit／s數碼率的條件下達到64kbit／SPCM系統數碼率的語音質量要求。ADPCM是在差值脈碼調制（DPCM）基礎上發展起來的。因此，本節主要介紹差值脈碼調制（DPCM）原理和自適應差值脈碼調制（ADPCM）原理，并對32kbit／AADPCM系統進行簡單介紹。2.5.1DPCM原理從抽樣理論中得知，語音信號相鄰的抽樣值之間有很強的相關性，即信號的一個抽樣值到另一個抽樣值之間不會發生迅速的變化，它說明語音信號本身含有大量的多余成分。如果設法減小或去除這些多余成分，則可大大提高通信的有效性。根據這個原理，把語音樣值分為兩個成分，一個成分與過去的樣值有關，即可以根據過去的樣值來加以預測；另一個成分是不可預測的。可預測的成分由過去的一些適當樣值加權後得到（一般通過對前面一個或兩個樣值加權），不可預測的成分可看成是預測誤差。在實際中，不必直接傳送原始信息抽樣序列，只需傳送差值序列就行了，這是因為樣值序列的相關性使得差值序列的信息可以代替樣值序列中的信息。這種利用語音信號的相關性找出可反映信號變化特性的一個差值進行編碼，對差值序列進行量化編碼的方法稱為差分脈碼調制，簡記為DPCM。由于樣值差值的動態范圍比樣值本身的動態范圍小得多，就有可能在滿足語音質量要求下，降低數碼率。信號的相關性越強，數碼率壓縮就可以做得越大。