本书是《通信原理与应用——系统案例部分》的合订本。

《通信原理与应用》是在教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会领导下组织编写的系列教材，该教材分为基础理论部分和系统案例部分。基于教育部提出的卓越工程师教育培养计划，将理论部分和案例部分作为一个整体编写，旨在理论联系实际，学以致用，读者在学习基本理论的基础上可进一步拓宽工程知识，这在同类教材中是一次尝试。

系统案例部分共收纳48个通信系统案例，按应用类别分为7篇：移动通信、光通信、卫星通信、宽带接入、短距离无线通信、广播与多媒体通信、其他无线通信。配套出版的基础理论部分共9章：绪论、随机过程基础、模拟调制、数字信号基带传输、数字调制、模拟信号数字化、差错控制编码、复用与多址技术、无线通信传输新技术。

本教材可用作电子信息类专业及其他相关专业的本科生和研究生教材，也可供从事研究开发的工程技术人员参考和借鉴。建议教学中将系统案例部分与基础理论部分配合使用。

前言
第一篇 移动通信
案例一 第二代蜂窝移动通信系统GSM
  1.1 GSM概述
  1.2 GSM的网络结构
  1.3 GSM的工作频段
  1.4 蜂窝覆盖
  1.5 GSM中的时分多址
  1.6 GSM中的调制
  1.7 GSM中的编码
  参考文献
案例二 第二代蜂窝移动通信系统IS-95
  2.1 IS-95概述
  2.2 正交多址及扩频码
  2.3 IS-95中的码分多址
  2.4 扩频调制
  2.5 信道编码
  2.6 语音编码
  2.7 RAKE接收
  2.8 多址干扰
  参考文献
案例三 第三代蜂窝移动通信系统WCDMA
  3.1 WCDMA概述
  3.2 UMTS/WCDMA标准总体介绍
  3.3 WCDMA物理层设计原理
  3.4 UMTS/WCDMA标准的关键技术
  3.5 WCDMA呼叫工作流程
  参考文献
案例四 第三代蜂窝移动通信系统cdma2000
  4.1 cdma2000标准及演进
  4.2 cdma2000 EV-DO概述
  4.3 时分多址和码分复用结合的前向链路
  4.4 前向链路的速率控制
  4.5 反向链路概况及其速率控制
  4.6 多载波EV-DO
  参考文献
案例五 第三代蜂窝移动通信系统TD-SCDMA
  5.1 TD-SCDMA概述
  5.2 伪随机码及正交码
  5.3 同步码分多址
  5.4 信道编码
  5.5 调制技术
  5.6 智能天线
  5.7 信道估计和联合检测
  5.8 动态信道分配
  参考文献
案例六 第三代蜂窝移动通信系统WiMAX
  6.1 WiMAX概述
  6.2 WiMAX网络结构
  6.3 IEEE 802.16标准
  6.4 多载波调制
  6.5 多天线技术
  6.6 信道编码
  参考文献
案例七 第四代蜂窝移动通信系统TD-LTE/TD-LTE-Advanced
  7.1 LTE概述
  7.2 LTE的设计思路与总体架构
  7.3 LTE的物理层设计
  7.4 LTE-Advanced标准的增强技术
  7.5 TD-LTE与LTE FDD的区别
  参考文献
第二篇 光通信
案例八 光纤传输
  8.1 光纤传输概述
  8.2 光纤光缆
  8.3 光源
  8.4 光检测器
  8.5 数字光纤传输系统
  8.6 光纤传输典型应用实例
  参考文献
案例九 数字复接体系
  9.1 数字光纤传输系统
  9.2 同步数字体系(SDH)
  9.3 数字通信系统的性能指标
  参考文献
案例十 波分复用技术
  10.1 波分复用技术概述
  10.2 波分复用（WDM）系统原理
  10.3 工作方式
  10.4 WDM的主要特点
  10.5 技术规范
  10.6 光纤放大器
  10.7 波分复用器件
  10.8 光分插复用器
  10.9 WDM保护技术
  10.10 WDM典型应用实例
  参考文献
案例十一 多载波射频光通信系统
  11.1 多载波射频光通信系统概述
  11.2 系统组成与调制形式
  11.3 系统载噪比（CNR）
  11.4 多载波射频光通信系统
  11.5 光正交频分复用（O-OFDM）系统
  11.6 典型案例
  参考文献
案例十二 自由空间光通信
  12.1 自由空间光通信概述
  12.2 光发送设备
  12.3 光接收设备
  12.4 空间光学信道
  12.5 背景辐射
  12.6 对准、捕获和跟踪
  12.7 典型案例
  参考文献
案例十三 无源光纤接入网
  13.1 在光接入网中为什么采用PON
  13.2 PON的概念和分类
  13.3 无源光接入网络中的关键技术
  13.4 EPON应用实例
  参考文献
第三篇 卫星通信
案例十四 固定业务卫星通信
  14.1 卫星通信概述
  14.2 卫星通信系统的组成、网络结构和运行
  14.3 通信体制
  14.4 固定业务卫星通信的实现
  14.5 卫星通信线路计算
  参考文献
案例十五 VSAT卫星通信
  15.1 VSAT卫星通信概述
  15.2 VSAT系统组成和工作原理
  15.3 VSAT系统多址方式及分配制度
  15.4 VSAT系统常用通信体制
  15.5 VSAT网络通信协议
  15.6 VSAT系统网络管理
  15.7 典型系统简介
  参考文献
案例十六 卫星广播电视
  16.1 卫星广播电视概述
  16.2 卫星数字广播标准
  16.3 卫星广播电视的调制和编码技术
  16.4 系统举例
  参考文献
案例十七 宽带卫星通信
  17.1 宽带卫星通信概述
  17.2 星上有效载荷
  17.3 多址方式与带宽分配方式
  17.4 传输体制
  17.5 典型标准和系统概况
  参考文献
案例十八 同步轨道卫星移动通信
  18.1 卫星移动通信概述
  18.2 卫星移动通信发展概况
  18.3 卫星移动通信系统的特点及需解决的关键技术
  18.4 卫星移动通信的工作频率
  18.5 卫星移动通信的技术体制
  18.6 INMARSAT BGAN系统简介
  参考文献
案例十九 星座卫星移动通信
  19.1 星座卫星移动通信系统概述
  19.2 轨道与星座
  19.3 星间通信
  19.4 星上处理与交换
  19.5 铱系统简介
  参考文献
案例二十 卫星测控
  20.1 卫星测控的基本概念
  20.2 卫星测控系统的组成
  20.3 卫星测控的发展历史
  20.4 USB测控
  20.5 扩频测控
  20.6 天基测控
  参考文献
案例二十一 卫星导航
  21.1 卫星导航系统概述
  21.2 北斗卫星导航系统发展进程
  21.3 北斗卫星导航系统组成和主要功能
  21.4 BDS导航信号
  21.5 定位原理
  21.6 用户终端
  21.7 北斗导航系统的性能
  21.8 其他卫星导航系统
  21.9 卫星导航系统的应用
  参考文献
案例二十二 深空通信
  22.1 深空探测概述
  22.2 深空通信的概念及面临的主要难点
  22.3 深空通信中的关键技术
  22.4 星载通信系统组成
  22.5 深空站通信系统组成
  22.6 典型深空通信系统简介
  参考文献
第四篇 宽带接入
案例二十三 以太网接入
  23.1 以太网技术概述
  23.2 随机多址接入控制
  23.3 十兆以太网的信道编码
  23.4 百兆以太网(100BASE-TX)信道编码
  23.5 千兆以太网信道编码
  23.6 以太网物理层的自适应
  参考文献
案例二十四 无线局域网
  24.1 无线局域网概述
  24.2 无线局域网主要标准
  24.3 无线局域网安全技术
  24.4 无线局域网的发展趋势
  参考文献
案例二十五 无线城域网
  25.1 无线城域网概述
  25.2 McWiLL标准
  25.3 McWiLL物理层
  25.4 McWiLL数据链路层
  25.5 McWiLL关键技术
  25.6 McWiLL系统功能
  参考文献
案例二十六 电话线接入
  26.1 电话线宽带接入网xDSL的分类
  26.2 xDSL宽带接入网的组成
  26.3 几种典型的xDSL设备
  参考文献
案例二十七 有线电视网接入
  27.1 Cable Modem在有线电视HFC网上的应用情况
  27.2 Cable Modem分类
  27.3 有线电视HFC网中上、下行信道频谱的划分
  27.4 Cable Modem在HFC中接入实现
  27.5 Cable Modem内部结构及工作原理
  27.6 Cable Modem标准
  参考文献
案例二十八 数字微波传输与宽带接入
  28.1 数字微波通信技术
  28.2 数字微波传输系统
  28.3 数字微波在宽带接入中的应用
  参考文献
案例二十九 电力线通信
  29.1 电力线通信的起源、基本概念和应用
  29.2 电力线信道的基本特点和电磁兼容
  29.3 窄带电力线通信系统
  29.4 宽带电力线通信系统
  参考文献
第五篇 短距离无线通信
案例三十 射频识别系统
  30.1 RFID系统概述
  30.2 RFID通信协议
  30.3 RFID标准与存在的问题及发展趋势
  30.4 基于RFID技术的应用系统
  参考文献
案例三十一 蓝牙
  31.1 蓝牙技术概述
  31.2 蓝牙包结构及发送和接收处理
  31.3 蓝牙的语音编解码
  31.4 蓝牙包的差错控制
  31.5 蓝牙的调制技术
  31.6 蓝牙的工作状态
  31.7 蓝牙的扩频调制
  31.8 蓝牙系统的组网原理
  31.9 蓝牙系统的安全性
  31.10 蓝牙应用举例
  参考文献
案例三十二 ZigBee
  32.1 ZigBee概述
  32.2 GB/T 15629.15——2010物理层技术
  32.3 ZigBee应用例
  参考文献
案例三十三 超宽带通信
  33.1 超宽带技术体制概述
  33.2 脉冲体制超宽带无线通信系统
  33.3 ECMA368载波体制超宽带无线通信系统
  参考文献
案例三十四 无线体域网
  34.1 无线体域网概述
  34.2 无线体域网物理层
  34.3 无线体域网MAC层
  34.4 无线体域网拓扑控制和安全机制
  34.5 无线体域网标准进展
  34.6 无线体域网应用
  参考文献
第六篇 广播与多媒体通信
案例三十五 调幅和调频广播
  35.1 中、短波双边带调幅广播
  35.2 中波同步广播
  35.3 短波单边带广播
  35.4 调频广播
  35.5 立体声调频广播
  35.6 多路声调频广播
  35.7 数据调频广播
  35.8 调频同步广播
  参考文献
案例三十六 模拟电视广播
  36.1 模拟电视广播概述
  36.2 黑白电视广播
  36.3 彩色电视广播
  36.4 电视信号传输
  36.5 图文电视广播
  36.6 双伴音/立体声电视广播
  36.7 数字伴音电视广播
  参考文献
案例三十七 视频压缩编码
  37.1 数字视频信号
  37.2 数字视频压缩编码
  37.3 数字视频编码标准
  参考文献
案例三十八 有线电视
  38.1 有线电视概述
  38.2 有线电视系统
  38.3 有线电视信源系统
  38.4 有线电视总前端系统
  38.5 有线电视光传输系统
  38.6 有线电视电缆分配系统
  38.7 用户终端系统
  参考文献
案例三十九 视频会议技术
  39.1 视频会议技术概述
  39.2 H.320协议
  39.3 H.320系统的实现
  39.4 H.323协议
  39.5 互联网视频会议
  参考文献
案例四十 地面数字电视广播
  40.1 地面数字电视广播概述
  40.2 DTMB标准
  40.3 香港地区实施案例
  参考文献
案例四十一 数字音频压缩与数字音频广播
  41.1 数字化音频信号的码率压缩
  41.2 数字音频广播概述
  41.3 Eureka-147 DAB系统
  41.4 DRM
  参考文献
案例四十二 语音编码及应用
  42.1 语音编码概述
  42.2 移动通信语音编码
  42.3 低速率语音编码算法
  参考文献
第七篇 其他无线通信
案例四十三 短波通信
  43.1 短波通信概述
  43.2 短波数字调制解调技术
  43.3 多载波并行波形
  43.4 单载波串行波形
  参考文献
案例四十四 超短波通信
  44.1 超短波通信概述
  44.2 超短波通信系统
  44.3 窄带CPM波形
  参考文献
案例四十五 数字集群电话
  45.1 数字集群电话系统概述
  45.2 数字集群通信系统的组网
  45.3 数字集群通信系统的组呼业务
  45.4 数字集群通信系统的特点
  参考文献
案例四十六 无线对讲机
  46.1 无线对讲机概述
  46.2 模拟无线对讲机
  46.3 数字无线对讲机
  46.4 无线对讲机功能和应用
  参考文献
案例四十七 流星余迹通信
  47.1 流星余迹通信概述
  47.2 流星余迹通信信道模型
  47.3 流星余迹通信物理层传输关键技术
  47.4 流星余迹通信链路层传输技术
  47.5 流星余迹通信的发展趋势
  参考文献
案例四十八 水声通信
  48.1 水声通信概述
  48.2 水声通信的调制技术
  48.3 水声通信实例
  参考文献
版权

  曹志刚，清华大学电子工程系教授、博导。1962年毕业于清华大学无线电系，获优秀毕业生金质奖章，随即留校任教。任教以来一直从事通信和语音信号处理等领域的研究和教学工作。1984年—1986年在美国斯坦福大学访问，1997年为香港科技大学访问教授。现任中国通信学会会士，卫星通信专业委员会副主任，IEEE终身高级会员，IEICE会员，电子学报副主编，China Communications、宇航学报等期刊编委。

  先后承担了数十项科研项目。获国家科技进步二等奖、军队科技进步一等奖和三等奖、电子工业部科技进步一等奖、教育部科技进步一等奖、山东省自然科学二等奖、北京市科技进步二等奖等十余项科技奖励，并获政府特殊津贴。

    已发表论文500余篇，获2009年IEEE 马可尼论文奖和多项国际会议优秀论文奖。获专利20余项。已出版著译5本，其中《现代通信原理》一书获1996年全国电子类优秀教材一等奖。指导的两名博士生分获2003年和2005年全国百篇优秀博士论文奖和提名奖。个人传记已收录于中国科学技术协会2011年编撰出版的《中国科学技术专家传略》中。

《通信原理与应用》系列教材由教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会规划，清华大学曹志刚教授担任主编，在系统、深入的调研和教学研究实践基础上精心打造。
全国十余所高校及知名企业的专家和学者通力合作，汇聚了通信原理课程教育工作者的教学和科研的丰硕成果。
教材理论严谨，内容先进，系统性强，教学适用性好，工程特色鲜明，充分体现了理论知识与工程应用相统一、案例教学与知识传授相结合的教育理念。