------本書結合通信行業新的技術發展和崗位技能需求，以實用性為出發點，以理論夠用為原則，著重介紹數字通信繫統的基本原理、典型數字通信技術各組成部分及其功能和相關應用，既可為讀者奠定通信的概念，又能幫助他們了解相關技術的應用領域，引領他們把握通信的前沿技術。全書共10個模塊：認識數字通信、認識信道與噪聲、通信繫統有效性傳輸、通信繫統可靠性傳輸、數字信號的基帶傳輸、模擬調制解調、數字調制解調、定時與同步、數字信號的*佳接收、典型數字通信技術。本書緊密結合通信行業現網情況，能循序漸進地幫助讀者掌握通信技術的理論與技能。 本書為高等職業本專科院校相應課程的教材，也可作為開放大學、成人教育、自學考試、中職學校、培訓班的教材，以及通信工程技術人員的參考書。 本書提供免費的電子教學課件、習題參考答案、實驗指導等，詳見前言。

模塊1 認識數字通信 1
1．1 初識通信 2
1．1．1 通信的相關概念 2
1．1．2 通信的分類 4
1．1．3 通信方式 6
1．2 認識通信網 7
1．2．1 通信網 7
1．2．2 常見通信網絡 9
1．3 認識通信繫統 11
1．3．1 通信繫統的一般模型 11
1．3．2 數字通信繫統 12
1．3．3 數字通信模式 14
1．4 數字通信繫統主要性能指標 15
1．4．1 信息量 16
1．4．2 有效性指標 18
1．4．3 可靠性指標 19
1．5 通信技術發展歷程及趨勢 20
1．5．1 通信技術發展歷程 20
1．5．2 通信技術發展趨勢 23
案例分析1 VoIP網絡電話 24
習題1 25

模塊2 信道與噪聲 27
2．1 信道 29
2．1．1 信道定義 29
2．1．2 信道分類 29
2．1．3 信道模型 30
2．2 有線信道認知 32
2．2．1 雙絞線 32
2．2．2 同軸電纜 34
2．2．3 光纖 36
2．3 無線信道 38
2．3．1 無線電波 39
2．3．2 電離層電波傳播 39
2．3．3 典型無線信道 40
2．4 噪聲 43
2．4．1 加性噪聲分類 43
2．4．2 常見加性噪聲 44
2．5 信道傳輸特性 46
2．5．1 恆參信道傳輸特性 47
2．5．2 隨參信道傳輸特性 49
2．6 信道帶寬與信道容量 53
2．6．1 信道帶寬 53
2．6．2 信道容量 53
案例分析2 地震預警繫統 55
習題2 56

模塊3 通信繫統有效性傳輸 58
3．1 脈衝編碼調制 60
3．2 模擬信號的抽樣 62
3．2．1 抽樣過程 62
3．2．2 低通模擬信號的抽樣定理 63
3．2．3 帶通模擬信號的抽樣定理 65
3．3 抽樣信號的量化 65
3．3．1 量化的相關概念 65
3．3．2 均勻量化 67
3．3．3 非均勻量化 69
3．4 PCM編碼 72
3．4．1 編碼碼型 72
3．4．2 碼位安排 74
3．4．3 逐次比較型編碼 75
3．5 語音壓縮編碼 79
3．5．1 自適應差分脈衝編碼調制 80
3．5．2 增量調制 82
3．6 多路復用技術 84
3．6．1 頻分多路復用 84
3．6．2 時分多路復用 85
3．6．3 碼分多址復用 87
3．6．4 空分多址復用 89
3．7 PCM數字復接 90
3．7．1 數字復接 90
3．7．2 PCM基群及高次群 94
案例分析3 數字信號傳輸 98
習題3 99

模塊4 通信繫統可靠性傳輸 101
4．1 差錯控制編碼 103
4．1．1 差錯控制的基本思想 103
4．1．2 差錯控制編碼的基本原理 104
4．1．3 差錯控制編碼及分類 105
4．1．4 差錯控制方式 106
4．2 線性分組碼 108
4．2．1 線性分組碼基本概念和性質 108
4．2．2 線性分組碼抗干擾能力 109
4．2．3 線性分組碼編碼過程 110
4．2．4 線性分組碼的檢錯與糾錯 112
4．3 奇偶校驗碼 113
4．3．1 水平奇偶校驗碼 114
4．3．2 二維奇偶校驗碼 115
4．4 定比碼 115
4．5 漢明碼 115
4．6 循環碼 118
4．7 卷積碼編碼 119
4．8 Turbo碼 120
案例分析4 藍牙的應用 122
習題4 124

模塊5 數字信號的基帶傳輸 126
5．1 數字基帶信號 128
5．1．1 數字基帶信號的常用碼型 128
5．1．2 碼型變換的基本方法 134
5．2 數字基帶傳輸繫統 136
5．2．1 數字基帶傳輸繫統的基本組成 136
5．2．2 碼間串擾 138
5．2．3 碼間串擾的消除 139
5．3 無碼間串擾的基帶傳輸繫統 140
5．3．1 理想基帶傳輸繫統 141
5．3．2 無碼間串擾的等效特性 141
5．3．3 升餘弦滾降傳輸特性 142
5．4 眼圖 144
5．4．1 眼圖的形成原理 144
5．4．2 眼圖與繫統性能 146
5．5 時域均衡技術 147
5．5．1 時域均衡的基本原理 147
5．5．2 無限長橫向濾波器 148
5．6 再生中繼傳輸 150
5．6．1 光通信中的再生中繼傳輸 150
5．6．2 微波通信中的再生中繼傳輸 150
案例分析5 通信網絡的數據傳輸 153
習題5 155

模塊6 模擬調制解調 156
6．1 幅度調制（AM） 158
6．1．1 AM的基本原理 158
6．1．2 AM信號的頻譜 159
6．1．3 AM信號的解調 160
6．2 其他調幅方式 161
6．2．1 抑制載波雙邊帶調幅（DSB） 161
6．2．2 單邊帶調幅（SSB） 162
6．2．3 殘留邊帶調幅（VSB） 165
6．3 頻率調制（FM） 166
6．3．1 FM的基本原理 166
6．3．2 調頻信號 167
6．3．3 FM的解調 171
6．4 模擬調制繫統的抗噪聲性能 172
6．4．1 AM繫統的抗噪聲性能 172
6．4．2 FM繫統的抗噪聲性能 174
6．4．3 AM與FM繫統性能比較 177
6．4．4 各種模擬調制繫統的比較 178
案例分析6 光纖數據傳輸 178
習題6 180

模塊7 數字調制解調 182
7．1 數字調制與解調 184
7．2 數字頻帶傳輸繫統 186
7．2．1 二進制幅移鍵控 186
7．2．2 二進制頻移鍵控 190
7．2．3 二進制相移鍵控 195
7．2．4 多進制數字調制 201
7．3 數字調制繫統性能分析 210
7．3．1 二進制數字調制繫統性能 210
7．3．2 多進制數字調制繫統性能 213
7．4 現代數字調制技術 214
7．4．1 正交幅度調制 214
7．4．2 最小頻移鍵控 219
7．4．3 高斯濾波最小頻移鍵控 222
7．4．4 正交頻分復用調制 223
案例分析7 數字蜂窩移動通信繫統 225
習題7 226

模塊8 定時與同步 229
8．1 認識數字通信繫統同步 231
8．2 載波同步 232
8．2．1 插入導頻法 232
8．2．2 直接提取法 233
8．3 位同步 235
8．3．1 插入導頻法 235
8．3．2 直接提取法 237
8．4 群同步 239
8．4．1 起止式同步法 239
8．4．2 連貫式插入法 240
8．4．3 間隔式插入法 241
8．5 網同步 242
8．5．1 主從同步法 242
8．5．2 互同步法 243
8．5．3 準同步法 244
案例分析8 分組傳送網PTN 245
習題8 247

模塊9 數字信號的最佳接收 248
9．1 最佳接收準則 250
9．2 確知信號的最佳接收 252
9．2．1 二進制確知信號的最佳接收機 253
9．2．2 多進制確知信號的最佳接收機 254
9．3 匹配濾波器 254
9．3．1 匹配濾波器的原理 255
9．3．2 匹配濾波器的實現方法 258
9．3．3 匹配濾波器的性能分析 259
9．4 理想信道最佳基帶傳輸繫統 259
9．5 最佳接收機性能分析 261
9．5．1 確知信號最佳接收誤碼率分析 261
9．5．2 調制方式對誤碼率的影響 263
9．5．3 理想接收機與普通接收機誤碼性能比較 264
案例分析9 數字接收機 265
習題9 266

模塊10 典型數字通信技術 268
10．1 移動通信技術 269
10．1．1 GSM 271
10．1．2 CDMA 275
10．1．3 3G 277
10．1．4 4G 280
10．1．5 5G 284
10．2 光通信技術 287
10．2．1 SDH 288
10．2．2 PTN 290
10．2．3 OTN 293
10．2．4 PON 295
10．2．5 FSO 298
10．3 數據通信技術 300
10．4 衛星通信技術 306
習題10 313
參考文獻 314

隨著社會的快速發展，通信技術已深入到人們生產、生活的各個方面，成為一個國家的重要戰略資源和經濟發展的生產要素。為培養高素質技能型通信技術專業人纔，“數字通信原理與應用”課程在人纔培養中占有極其重要的地位，但因該專業基礎課的授課專業性強，理論較復雜枯燥，對高職的學生學習難度較大。本書結合通信行業新的技術發展和崗位技能需求，在近年來取得的課程教學改革成果基礎上，由多位有著多年從事通信教學與通信工程實踐經驗的優秀教師共同編寫。

本書基於通信技術專業學生的職業崗位群，以模塊化、項目式的方式，將教學與工程經驗恰當地融入每個模塊，大量融入學生日後工作的通信崗位要求所需的案例知識，適當減少理論內容，增加數字通信技術及其應用技能，對重難點知識進行實例剖析，幫助讀者加深對數字通信原理的理解。本書主要有以下特點。

1．教學內容模塊化。全書將復雜的數字通信原理以自上而下的層次劃分法，分為對整體繫統框架的認識以及對每個模塊功能的掌握。學生在對各個模塊學習後可以將自己所學的知識與典型的數字通信技術有機地結合起來，培養學生理論聯繫實際、分析與解決問題的能力。

2．教學環節循序漸進。每個模塊包括本章知識分布網絡、導入案例、學習目標、模塊學習、案例分析等環節。導入案例，引出學生所需掌握的知識，學習目標明確；案例分析，幫助學生加深對所學知識的理解。

3．注重理論聯繫實際。全書各模塊列舉了大量通信行業現網案例，附加了大量的設備拓撲圖，繫統、全面地闡述了本課程要求掌握的基本理論與知識。最後通過典型數字通信技術，幫助學生開拓視野，加深對通信繫統的認識和理解。

全書共10個模塊：認識數字通信、認識信道與噪聲、通信繫統有效性傳輸、通信繫統可靠性傳輸、數字信號的基帶傳輸、模擬調制解調、數字調制解調、定時與同步、數字信號的最佳接收、典型數字通信技術。本書以實用性為出發點，以理論夠用為原則，注重重要概念的引入及分析方法與實際應用相結合，循序漸進地幫助學生掌握通信技術理論與技能。

本書由魏媛、龍燕、周鼕梅任主編，由王英、劉思怡、韓偉、唐輝任副主編，由魏媛統稿。編寫分工為：魏媛編寫模塊2、模塊10，龍燕編寫模塊1、模塊3，周鼕梅編寫模塊7、模塊9，王英編寫模塊4，劉思怡、王癸霖編寫模塊5、模塊6，韓偉、唐輝、趙安城編寫模塊8，參與本書編寫的還有王建勤、袁珊、李鑫、鐘玉玲。本書在編寫過程中還得到了合作企業工程技術人員的大力支持和單位同事的鼎力幫助，在此一並表示感謝。

由於時間倉促及作者水平有限，難免存在錯誤和不妥之處，懇請讀者批評指正。

本書配有免費的電子教學課件、習題參考答案、實驗指導等，請有此需要的教師登錄華信教育資源網（http://www.hxedu.com.cn）免費注冊後再進行下載。直接掃一掃書中的二維碼可閱看和下載立體化教學資源。如有問題請在網站留言或與電子工業出版社聯繫（E-mail:hxedu@phei.com.cn）。