前    言
數字通信已成為現代通信繫統的一項基本技術。近幾十年來，國內外出版了大量有關通信原理和通信繫統方面的教材，特別是有關數字通信原理方面的教材，其中不乏優秀的著作。這些教材各具特色，培養了一代又一代通信等領域的工程技術人員。隨著20世紀末和21世紀初電子技術、信息技術和通信網絡等工程應用技術的迅速發展，在大學中電子、信息與通信領域專業課程和教學內容的設置，也發生了許多變化。其中，明顯的改變是增設了許多基於計算機技術和方法的各種專業課程，原有包括通信原理在內的許多經典課程的教學課時數不得不壓縮。同時，互聯網的普及應用也使得學生獲取各類知識的來源和內容變得更加豐化。因此，需要考慮如何在有限的課時內以更有效的方式介紹數字通信原理的內容。另外，隨著計算機與數字信號處理軟/硬件技術、可編程陣列器件和集成電路等技術的發展，通信繫統，特別是數字通信繫統的物理實現方式，也發生了很大的變化。通信繫統中要實現的各種功能，已經極電路的形式出現，這些變化日益凸顯了通信繫統的理論與各種算法的重要性。本書的編著者在撰寫本書時，考慮了上述這些變化因素。本書有如下的特點：
1. 本書對於學生在大學階段需要掌握的數字通信的基本原理，進行了詳盡的敘述。對於有關定理和重要的結論，隻要其證明過程在本科階段該專業學生的數學知識範圍內，都會給出完整的分析。其中對有些我們認為學生較難理解的知識點和重要方法的討論，甚至到了不厭其煩的程度。通過這種方式我們試圖達到如下的目的，即讓教師在本課程的有限課堂教學的學時中，重點講授基本原理、物理概念和其他一些實例，詳細證明過程可以省略。有關定理證明過程的所有數學分析和推導，基本上都可以讓學生自己在課後通過閱讀本教材獲得。
2. 考慮到數字通信原理是一門有關通信繫統和技術的基礎性課程，同時注意到現代通信繫統主要基於專用集成電路、計算機、高速數字信號處理器以及可編程陣列器件等方法構建和物理實現等特點，在教材的內容安排上，除非涉及解釋原理和概念的需要，基本上未涉及有關通信繫統中某個電路的具體實現問題。有關這些知識的了解，我們設想學生可以在了解基本原理的基礎上，通過與數字通信原理課程配套的實驗或課程設計等方式來達到。
3. 書中采用了大量圖示方法，如原理框圖、頻譜特性和信號波形等，來解釋和描述通信過程中的各種物理現像，以便形像地反映通信繫統中各種信號的特征，使讀者可更好地加深對其物理概念的理解。
4. 注意到正交頻分復用（OFDM）已成為寬帶無線通信繫統的一項基本技術，本書與許多近期出版的通信原理教材一樣，增加了這方面的內容。另外，考慮到無線通信的應用日益廣泛，在介紹傳輸信道時突出了對無線信道特性的分析。同時為強調信道特性對信號正確接收和解調的密切關聯性，將信道均衡部分的內容整合到了傳輸信道一章中。
5. 對於數字通信原理課程中原有的經典內容，在信息論基礎方面，增加了有關信源編碼方面的討論。考慮到目前應用廣泛的MSK和GMSK等信號的重要性，本書對其進行了詳細討論，對於其中難以用數學公式解釋的信號解調過程，通過示例進行了的分析和說明。同時考慮到差錯控制編碼在數字通信繫統中的重要性，本書對於線性分組碼和卷積碼的內容，特別是BCH碼的譯碼、卷積碼的軟譯碼和鑿孔碼等方面的內容，進行了較大的加強。另外，在同步方面，討論了更多的方法和技術。
6. 本書努力吸收了現有的一些國外教材中有利於學生對加深對數字通信原理的理解和知識應用等方面的內容，如第2章中有關信號帶寬的描述、第7章中有關信道特性的內容、第8章中有關調制與編碼的權衡等。
7. 為提示讀者對每一知識點的關注和和閱讀過程中對問題的理解，文中對每個較為重要問題的討論，前面都盡可能給出文字經加重的標題，對每段文字中首次出現的關鍵字，通常都用加粗的宋體字對其加以凸顯。
本書對內容的表述和定理的證明力圖詳盡，對此我們也擔心自學的讀者在閱讀過程中，可能會陷入對分析證明過程的細節的過於關注，反而忽略了對基本概念和原理的理解與掌握。因此，我們希望讀者在學習過程中，要謹記重要的不是了解一些定理的證明方法或解題技巧，而是掌握數字通信的基本概念、原理和方法。而這些關鍵知識主要包含在定義、定理等基本內容中，所有有關細節的敘述、分析和討論，都是為理解定義、定理等基本內容服務的。
本書介紹的主要是大學本科階段通信原理課程的基本內容。全書共分11章，第1章緒論介紹通信的發展概括、通信繫統的基本組成、數字通信的特點以及通信繫統的主要參數；第2章信號分析基礎討論本書中主要用到的信號分析和處理方法；第3章模擬信號的數字編碼分析通信繫統中模擬信號變為數字信號過程中的有關問題，引入各類脈衝編碼調制的方法；第4章信息論基礎介紹信息的定義、信息的度量以及信源編碼的基本概念和方法，介紹香農有關信道容量的概念；第5章數字基帶傳輸繫統介紹信號波形設計和編碼的基本原理、基帶信號功率譜的分析方法、基帶信號傳輸的基本準則和接收方法；第6章數字載波調制傳輸討論各種數字載波調制與解調的原理以及各種方法的性能；第7章傳輸信道簡要分析通信繫統中各類信道的特性、不同條件下信道容量估算，以及信道估計與均衡的基本方法；第8章差錯控制編碼介紹實現差錯控制的基本概念，討論差錯控制編碼中基本的線性分組碼和卷積碼編譯碼方法；第9章同步原理與技術分析鎖相環的基本原理，研究載波同步、符號同步與幀同步等方法和技術；第10章擴展頻譜通信技術介紹擴頻的基本概念和作用，以及直接序列擴頻和跳頻擴頻的基本原理和方法；第11章信道復用與多址接入介紹信道復用與多用戶如何接入繫統的基本概念和方法。
本書中包含的基本內容，如各種編碼與調制解調方式、香農定理、奈奎斯特準則、差錯控制編碼等，都是數字通信原理中為經典的內容，幾乎都會出現在任何一本通信原理的教科書中，因此本書中都未列出這些經典內容的原始參考文獻的出處。本書中的每一章之後給出的參考文獻，主要是在內容的表述方面對本書影響較大，或讀者要對相關部分做進一步深入了解而需要閱讀的文獻，另外還有一部分是書中某些重要曲線或參數表的出處。毫無疑問，在本書的撰寫過程中參閱了國內外許多同行的著作，其中許多章節內容的表述方法受到了這些著作的影響。特別是書中采用的習題來自許多不同教材和習題集中比較有代表性的題目，其中許多習題在各種教材和習題集中反復出現。因此，我們很難將這些文獻詳細列出，在此對這些文獻的作者深表感謝。
本書主要由馮穗力編撰，其中餘翔宇參加了第3章和第11章的編寫，柯峰參加了第5章的編寫，餘榮參加了第6章和第9章的編寫，胡潔參加了習題部分的整理，劉聖海編寫了第10章。全書由馮穗力整理、完善和定稿。餘翔宇在本書的編撰過程中做了許多與出版社間的協調工作，並參與了書稿後的整理。
本書的編寫過程得到了本書主編研究生的大力支持，書中所有需要用公式計算得到的原始曲線均由周雄同學繪制，周珮詩、劉夢華、郭銷淳和周雄等同學對本書的文字校訂做了大量繁復的工作。沒有他們的努力，要完成本書的編撰顯然是困難的。本書在出版之前，曾作為講義在華南理工大學08、09級信息工程專業4個班的“數字通信原理”課程中使用，在此過程中同學們提出了許多寶貴的意見，其中解可可同學對同學們反映的問題做了特別多的整理和記錄工作。在本書作為講義使用期間，得到了華南理工大學電子與信息學院纔建東和徐向民兩位老師的大量支持與幫助，在此我們深表感謝。感謝葉梧老師對本書編撰過程中的指導工作。我們要特別感謝電子工業出版社高教分社對本教材出版的支持。
本書提供有輔助教學的材料和習題的全部解答，使用本教材的老師可通過華信教育資源網（）免費注冊獲取，或通過郵件獲取。限於本書編著者的水平，書中一定存在許多有待完善之處甚至錯誤，歡迎讀者通過出版社或各種方式提出指正問題的寶貴意見。
本書的編撰得到了華南理工大學教學改革項目資金的資助。
馮穗力   
於廣州五山華工校園
2012年6月 
第2版說明
本書第2版保持了第1版的基本內容和風格，根據第1版在教學使用過程中發現的問題，進行了修改完善。所做的修訂主要有：對部分內容的編排進行了調整，修改了第1版中部分表述不當的內容，同時糾正了第1版中符號或圖表中出現的錯誤。另外，對習題部分也進行了調整和修訂，使其能夠更好地與教材的基本內容配合使用。數字通信原理是一門繫統性的課程，內容涉及很廣，盡管在第2版中對原書進行了全面的修訂，仍可能存在不足甚至錯誤，懇請讀者批評指正。
在第1版教材的使用過程中，許多老師和同學提出了寶貴的意見，這對本教材的修訂和完善發揮了巨大的作用，在此作者深表謝意。作者感謝周智恆、李波、丁躍華、劉蘊、羅勁洪、張和季飛等老師所提出的修改意見。感謝廣東省科技計劃項目（編號2016A010101009）對本教材第2版出版的支持。

馮穗力    
於廣州五山華工校園
2016年7月