本书是教育部“十一五”国家级高职高专信息工程类规划专业系列教材之一，根据教育部高职高专培养目标和对本课程的基本要求编写而成。全书共分8章，第1章简要介绍数字通信系统的组成和分类、主要技术和性能指标；第2章讲授该课程所涉及的基础知识；第3章介绍信源编码和时分复用及帧同步技术；第4章介绍数字基带传输的基本原理，并对扰码和解扰做初步阐明；第5章介绍了几种基本的调制传输技术及性能比较；第6章讲述同步及数字复接，重点介绍数字通信特有的位同步技术，较为详细地介绍了PDH和SDH体系；第7章介绍几种常用的纠错编码技术；第8章介绍了一些数字通信技术应用实例。

本书介绍了现代通信的基础理论及相关技术。全书共分8章，主要内容包括基础预备知识、信源编码、数字信号的基带传输、数字调制传输、同步与数字复接（涉及PDH及SDH系列）、纠错编码及数字通信技术应用实例。本书参考学时为80学时。

本书在内容选择方面注重体现职业教育的特色；在论述上强调物理概念，注意实用性及与后续课程的衔接；力求系统地阐述现代通信系统的基本原理和新技术，即以数字通信为核心，突出系统的基本分析方法、工作原理和信号流程图，以便建立数字通信的整体概念；注重数字通信技术的核心内容的阐述；每章末附有小结及习题与思考题。

本书可作为高职高专通信、电子、信息工程类专业的教材，也可供应用型本科、电大、函大、成人自考等相关专业选用，还可供相关工程技术人员参考。

第1章 绪论1

 1.1 通信技术的发展与信息社会1

 1.2 通信系统的组成和分类3

1.2.1 通信系统的组成3

1.2.2 通信系统的分类4

1.2.3 数字通信系统及主要技术6

1.2.4 数字通信的主要特点9

 1.3 数字通信系统的主要性能指标11

1.3.1 有效性指标11

1.3.2 可靠性指标12

 小结13

 习题与思考题13

第2章 预备知识15

 2.1 信号处理和分析的基础知识15

2.1.1 信号的种类15

2.1.2 模拟信号和数字信号17

2.1.3 信号的表达和分析方法18

2.1.4 单位冲激信号26

2.1.5 系统响应及分析29

 2.2 概率论的基础知识33

2.2.1 概率的概念33

2.2.2 概率的一些基本定理34

 2.3 随机信号的描述36

2.3.1 概述36

2.3.2 随机变量的概率密度函数与分布函数39

2.3.3 几种典型的概率分布40

2.3.4 随机信号的数字特征44

2.3.5 随机信号的相关函数48

 2.4 消息、信号、信息及其度量50

 2.5 语音的功率密度分布和听觉频率特性53

 小结54

 习题与思考题55

第3章 模拟信源数字化与时分复用57

 3.1 抽样定理57

3.1.1 引言57

3.1.2 低通型信号理想抽样定理59

3.1.3 带通型信号抽样定理61

 3.2 模拟信号的量化63

3.2.1 均匀量化和量化噪声64

3.2.2 非均匀量化68

 3.3 脉冲编码调制73

3.3.1 码字与码型73

3.3.2 码位安排74

3.3.3 逐次反馈型编码器76

3.3.4 PCM非线性解码器82

3.3.5 单片PCM编解码器83

 3.4 自适应差值脉码调制84

3.4.1 差值脉码调制的原理85

3.4.2 自适应差值脉码调制的基本思路88

 3.5 时分多路复用通信93

3.5.1 时分多路复用概念93

3.5.2 帧同步94

3.5.3 帧结构95

3.5.4 定时系统97

 3.6 数据压缩技术简介100

 小结102

 习题与思考题103

第4章 数字信号的基带传输105

 4.1 数字信号传输的基本理论106

4.1.1 数字信号波形与频谱106

4.1.2 带限传输对信号波形的影响107

4.1.3 数字信号传输的基本准则109

4.1.4 数字信号基带传输系统111

 4.2 PCM信号的再生中继传输112

4.2.1 信道特性和噪声112

4.2.2 再生中继113

4.2.3 信号波形的均衡115

4.2.4 时钟提取118

4.2.5 判决再生119

 4.3 中继传输性能的分析120

4.3.1 信道噪声及干扰120

4.3.2 误码率及误码率的累积122

4.3.3 相位抖动125

 4.4 基带传输的常用码型126

4.4.1 数字基带信号的码型设计原则126

4.4.2 常用的几种码型127

 4.5 扰码与解扰129

4.5.1 m序列的产生130

4.5.2 扰码与解扰原理134

 4.6 PCM中继传输系统的测量136

4.6.1 误码率的测量136

4.6.2 误码率的指标137

4.6.3 PCM中继系统故障位置的测定138

 小结139

 习题与思考题139

第5章 数字调制传输141

 5.1 引言141

 5.2 幅度键控142

5.2.1 调制与解调原理142

5.2.2 ASK信号与功率谱144

 5.3 频移键控146

5.3.1 FSK信号和功率谱146

5.3.2 FSK的产生和解调147

 5.4 二相调相键控148

5.4.1 绝对调相和相对调相148

5.4.2 调相信号的产生150

5.4.3 二相调相信号的功率谱151

5.4.4 二相调相信号的解调152

 5.5 四相调相系统154

5.5.1 多相调相的概念154

5.5.2 四相调相155

5.5.3 四相调相原理及电路157

 5.6 其他调相方式163

5.6.1 八相调相163

5.6.2 正交调幅165

 5.7 各种调制方式的主要性能比较168

5.7.1 信道频带利用率168

5.7.2 误码率169

 小结171

习题与思考题172

第6章 同步与数字复接173

 6.1 同步技术概述174

 6.2 位同步176

6.2.1 外同步法176

6.2.2 自同步法178

 6.2.3 重要的位同步锁相环179

 6.2.4 位同步的主要性能指标183

 6.3 数字复接原理184

6.3.1 数字复接的基本概念185

6.3.2 数字复接中的码速变换188

6.3.3 同步复接与异步复接190

6.3.4 同步数字系列简介196

 小结204

 习题与思考题205

第7章 纠错编码206

 7.1 差错控制方式206

7.1.1 检错重发206

7.1.2 前向纠错208

7.1.3 混合纠错208

 7.2 纠错编码的基本原理208

 7.3 常用的简单编码211

7.3.1 奇偶监督码211

7.3.2 水平奇偶监督码212

7.3.3 水平垂直奇偶监督码212

7.3.4 群计数码212

 7.4 线性分组码213

7.4.1 线性分组码的概念213

7.4.2 线性分组码的矩阵描述215

7.4.3 线性分组码的纠错与检错218

 7.5 卷积码219

7.5.1 卷积码的结构及描述219

7.5.2 卷积码的图解表示220

7.5.3 卷积码的维特比译码方法224

 小结228

 习题与思考题229

第8章 数字通信技术应用231

 8.1 PCM和ADPCM语音编、译码技术应用231

8.1.1 采用FPGA技术实现PCM基群接口接入遥测系统231

8.1.2 利用ADPCM进行网络环境下的实时多点语音通信233

 8.2 64QAM调制在数字有线电视中的应用238

8.2.1 数字CATV系统前端组成及关键技术238

8.2.2 数字调制技术239

8.2.3 频道的设置241

8.2.4 QAM输出电平的确定241

 8.3 SDH技术应用241

8.3.1 SDH技术应用于新一代程控交换机中241

8.3.2 SDH在铁通IP城域网中的应用246

 8.4 信道编码技术应用249

8.4.1 伪随机序列的应用249

8.4.2 汉明码在数字水印中的应用252

 小结255

附录 部分习题答案256

参考文献259