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本书主要涵盖了迄今为止数字通信原理的全面内容，特别是采用直接、简单、精练的方式对许多核心基本问题以及与实践有关的理论知识进行了阐述。全书共分10章，包括采样过程、数字调制技术、差错控制编码、脉冲编码调制（PCM）的鲁棒量化技术、低比特率语音编码、信息论概念、编码和计算机通信等数字通信领域的广泛内容。书中详细给出了许多例子、采用MATLAB语言设计的计算机实验，以及许多课后作业，有助于学生深入掌握理论知识。

第1章 引言

1.1历史背景

1.2通信过程

1.3多址技术

1.4网络

1.5数字通信

1.6本书组织结构

注释

第2章 信号与系统的傅里叶分析

2.1引言

2.2傅里叶级数

2.3傅里叶变换

2.4时域表示与频域表示之间的逆向关系

2.5狄拉克函数（δ函数）

2.6周期信号的傅里叶变换

2.7信号通过线性时不变系统的传输

2.8希尔伯特变换

2.9预包络

2.10带通信号的复包络

2.11带通信号的正则表示

2.12带通系统的复（数）低通表示

2.13将带通信号与系统的复数表示结合起来

2.14线性调制理论

2.15相位与群时延

2.16傅里叶变换的数值计算

2.17小结与讨论

习题

注释

第3章 概率论与贝叶斯推理

3.1引言

3.2集合论

3.3概率论

3.4随机变量

3.5分布函数

3.6期望概念

3.7二阶统计平均

3.8特征函数

3.9高斯分布

3.10中心极限定理

3.11贝叶斯推理

3.12参数估计

3.13假设检验

3.14复合假设检验

3.15小结与讨论

习题

注释

第4章 随机过程

4.1引言

4.2随机过程的数学定义

4.3两类随机过程： 严格平稳和弱平稳

4.4弱平稳过程的均值、 相关和协方差函数

4.5遍历过程

4.6弱平稳过程经过线性时不变滤波器的传输

4.7弱平稳过程的功率谱密度

4.8功率谱密度的另一种定义

4.9互谱密度

4.10泊松过程

4.11高斯过程

4.12噪声

4.13窄带噪声

4.14正弦波加上窄带噪声

4.15小结与讨论

习题

注释

第5章 信息论

5.1引言

5.2熵

5.3信源编码定理

5.4无损数据压缩算法

5.5离散无记忆信道

5.6互信息

5.7信道容量

5.8信道编码定理

5.9连续随机变量的微分熵与互信息

5.10信息容量定律

5.11信息容量定律的含义

5.12有色噪声信道的信息容量

5.13率失真理论

5.14小结与讨论

习题

注释

第6章 模拟波形转化为编码脉冲

6.1引言

6.2采样理论

6.3脉冲幅度调制

6.4量化及其统计特征

6.5脉冲编码调制

6.6PCM系统中的噪声因素

6.7降低冗余度的预测误差滤波

6.8差分脉冲编码调制

6.9增量调制

6.10线路码

6.11小结与讨论

习题

注释

第7章 在AWGN信道上传输信号

7.1引言

7.2信号的几何表示

7.3将连续AWGN信道转化为向量信道

7.4采用相干检测的很优接收机

7.5差错概率

7.6采用相干检测的相移键控技术

7.7M进制正交幅度调制

7.8采用相干检测的频移键控技术

7.9从信息论观点对M进制PSK和M进制FSK进行比较

7.10具有未知相位信号的检测

7.11非相干正交调制技术

7.12采用非相干检测的二进制频移键控

7.13差分相移键控

7.14在AWGN信道上各种调制信号的BER比较

7.15同步

7.16同步的递归优选似然估计方法

7.17小结与讨论

习题

注释

第8章 在带限信道上发送信号

8.1引言

8.2匹配滤波器接收机中由于信道噪声产生的差错率

8.3符号间干扰

8.4无ISI的信号设计

8.5无失真基带数据传输的理想奈奎斯特脉冲

8.6升余弦谱

8.7平方根升余弦谱

8.8后处理技术： 眼图

8.9自适应均衡

8.10宽带骨干数据网： 在多个基带信道上发送信号

8.11数字用户线

8.12AWGN信道的容量（再次讨论）

8.13将连续时间信道分割为一组子信道

8.14约束很优化问题的注水解释

8.15基于离散傅里叶变换的DMT系统

8.16小结与讨论

习题

注释

第9章 在衰落信道上发送信号

9.1引言

9.2传播效应

9.3Jakes模型

9.4宽带无线信道的统计特征

9.5双扩展信道的FIR模型

9.6调制方法比较：平坦衰落的影响

9.7分集技术

9.8接收空间分集系统

9.9发射空间分集系统

9.10多输入-多输出系统：基本考虑

9.11接收机已知信道时的MIMO信道容量

9.12正交频分复用

9.13扩谱信号

9.14码分多址

9.15RAKE接收机和多径分集

9.16小结与讨论

习题

注释

第10章 差错控制编码

10.1引言

10.2基于前向纠错的差错控制

10.3离散无记忆信道

10.4线性分组码

10.5循环码

10.6卷积码

10.7卷积码的很优译码

10.8卷积码的优选似然译码

10.9卷积码的优选后验概率译码

10.10对数域MAP译码方法举例

10.11新一代概率组合码

10.12Turbo码

10.13EXIT图

10.14低密度奇偶校验码

10.15网格编码调制

10.16串行级联码的Turbo译码

10.17小结与讨论

习题

注释

附录A 高级概率模型

附录B Q函数的界

附录C 贝塞尔函数

附录D 拉格朗日乘子法

附录E MIMO信道的信息容量

附录F 交织

附录G OFDM中降低峰值功率的问题

附录H 非线性固态功率放大器

附录I 蒙特卡罗积分

附录J 优选长度序列

附录K 数学用表

术语表

Simon Haykin：IEEE会士，加拿大皇家学会会士，毕业于英国伯明翰大学电子工程系。现为加拿大McMaster大学的Distinguished University教授，认知系统实验室主任。2002年获国际无线电科学联盟（URSI）颁发的Henry Booker金质奖章。在无线通信与信号处理领域的多个方面著述颇丰，主要著作有《信号与系统（第二版）》《通信系统（第四版）》《自适应滤波器原理（第五版）》，主要研究方向为自适应信号处理与智能信号处理、无线通信与雷达技术，近年来特别关注认知无线电和认知雷达方面的研究。

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