1.4 本书的主要内容和教学方法
1.本书的主要内容
本书的主要参考书是John G . Proakis编著的Digital Communications 第4版和第5版[1,2];本书的选材范围基本上与这两本书相同,但叙述的方式和风格有较大不同。
本书共有12章。
第1章绪论。第2章数字通信的数学基础,提供本书涉及的一些数学知识,包括信号的空间表示、随机过程理论等。第3 章通信信源与信源编码,介绍通信信源的特性、信息的度量、信源发出信息的压缩编码。第4 章数字调制与基带传输技术,在介绍基带调制和基带传输码型设计的基础上,采用三步分解法描述各种数字调制方式。第5 章理想AWGN信道条件下的数字解调,采用三步分解法描述数字解调的原理和过程,推导和分析了各种数字调制信号经AWGN信道传输后接收检测的误码特性。第6 章载波同步与符号同步,基于最大似然参数估计理论,介绍载波同步跟踪技术和符号定时同步跟踪技术。
第7章通信信道与无线链路,介绍信道的划分和定义方法、信道的数学模型描述、无记忆和有记忆离散信道的特性、多径衰落信道,以及包括中继传输链路在内的无线传输链路的分析和估算,还有各种信道的容量,特别是各种波形信道逼近香农容量限的有关问题。第8 章信道编码,介绍各种信道纠错编码方法及其特性。第9 章扩频通信,概述直接序列扩频和跳频式扩频的基本原理、系统构成和性能特点。第10 章信道均衡,介绍数字调制信号通过各种有失真的信道传输后,如何进行最佳接收和检测,如何通过信道均衡补信道失真,改善传输特性。第11 章多信道协同传输技术,讨论多信道分集传输和信道复用技术,包括频率分集、多径分集、时分复用、频分复用等技术,以及多天线构成的多输入、多输出系统。第12 章多用户通信,分析了各种多址技术的性能特点,介绍了多用户联合检测技术,还讨论了多用户协作通信技术。
2.如何使用本书
(1) 作为研究生学位课教材,本书的学时数应在40 学时以上。先修课程包括泛函分析、信号与系统、数字信号处理、概率论与随机过程等,否则教学效果无法保证;特别是数字信号处理必须学好,才能学好本课程。
本书重视数学推导和证明,对于一些重要概念和学术思想,特别是作者所提出的新方法和新观点,都有数学推导或证明,因而便于读者深入理解和灵活运用。但是也注意避免涉及工科学生所学数学以外的高深数学知识,应用较多的数学知识都在第2 章中列出,例如:z变换和DFT的性质、矩阵运算、内积空间概念等。对于这些基本数学知识没有很好掌握的学生,应该自己补学有关内容;不要回避对于数学推导的理解,而单纯地记忆所得的结论。
由于只能在有限的学时中讲授本课程,每次授课的内容较多,学生应该及时复习和做习题,以便充分利用教师讲解的概念,提高学习效率。完成习题尽可能结合MATLAB仿真实验,这将有助于学以致用。
(2) 作为博士生学位课的教材,对于博士生从事科研和学术研究可能十分有益,而且影响深远。但因博士生的课程学习考核一般采用做专题研究报告和答辩的方式进行,这使得有些博士生不愿意下功夫很好地全面掌握本书的主要内容。为了督促他们学深学透,建议博士生也参加硕士生的考试,作为评分参考。
(3) 作为相关领域科技工作者的参考书,建议读者对于感兴趣的内容,前后联系起来进行分析理解,不要单纯地沿用所得结论,而要重视结论的来由和数学依据。只有这样才能做到准确地理解,灵活而正确地运用。