數(shù)字通信原理(英文版) 加拉格(RobertG.Gallager) ..

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商品名稱:  數(shù)字通信原理(英文版)
作者:  加拉格(RobertG.Gallager)
市場(chǎng)價(jià):  69元
文軒網(wǎng)價(jià):   55.9元【81折】
ISBN號(hào):  9787115223364
出版社:  人民郵電出版社
商品類型:  圖書

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  裝幀:平裝  開本:  語種:中文
  出版時(shí)間:2010-04-01  版次:  頁數(shù):407
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   內(nèi)容簡(jiǎn)介
    本書是世界通信權(quán)威、信息領(lǐng)域泰斗Robert G. Gallager博士新作,在數(shù)字通信原理的基礎(chǔ)上精煉,重點(diǎn)闡述了理論、問題和工程設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。內(nèi)容涉及離散源編碼、量化、信道波形、向量空間和信號(hào)空間、隨機(jī)過程和噪聲、編碼、解碼等數(shù)字通信基本問題,最后還簡(jiǎn)單介紹了無線數(shù)字通信。
    本書是通信專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生教材,也可供工程技術(shù)人員參考。

   目錄
1  Introduction to digital communication  1
1.1  Standardized interfaces and layering  3
1.2  Communication sources  5
1.2.1  Source coding  6
1.3  Communication channels  7
1.3.1  Channel encoding (modulation)  10
1.3.2  Error correction  11
1.4  Digital interface  12
1.4.1  Network aspects of the digital interface  12
1.5  Supplementary reading  14
2  Coding for discrete sources  16
2.1  Introduction  16
2.2  Fixed-length codes for discrete sources  18
2.3  Variable-length codes for discrete sources  19
2.3.1  Unique decodability  20
2.3.2  Prefix-free codes for discrete sources  21
2.3.3  The Kraft inequality for prefix-free codes  23
2.4  Probability models for discrete sources  26
2.4.1  Discrete memoryless sources  26
2.5  Minimum L for prefix-free codes  27
2.5.1  Lagrange multiplier solution for the minimum L  28
2.5.2  Entropy bounds on L  29
2.5.3  Huffman’s algorithm for optimal source codes  31
2.6  Entropy and fixed-to-variable-length codes  35
2.6.1  Fixed-to-variable-length codes  37
2.7  The AEP and the source coding theorems  38
2.7.1  The weak law of large numbers  39
2.7.2  The asymptotic equipartition property  40
2.7.3  Source coding theorems  43
2.7.4  The entropy bound for general classes of codes  44
2.8  Markov sources  46
2.8.1  Coding for Markov sources  48
2.8.2  Conditional entropy  48
2.9  Lempel-Ziv universal data compression  51
2.9.1  The LZ77 algorithm  51
2.9.2  Why LZ77 works  53
2.9.3  Discussion  54
2.10  Summary of discrete source coding  55
2.11  Exercises  56
3  Quantization  67
3.1  Introduction to quantization  67
3.2  Scalar quantization  68
3.2.1  Choice of intervals for given representation points  69
3.2.2  Choice of representation points for given intervals  69
3.2.3  The Lloyd-Max algorithm  70
3.3  Vector quantization  72
3.4  Entropy-coded quantization  73
3.5  High-rate entropy-coded quantization  75
3.6  Differential entropy  76
3.7  Performance of uniform high-rate scalar quantizers  78
3.8  High-rate two-dimensional quantizers  81
3.9  Summary of quantization  84
3.10  Appendixes  85
3.10.1  Nonuniform scalar quantizers  85
3.10.2  Nonuniform 2D quantizers  87
3.11  Exercises  88
4  Source and channel waveforms  93
4.1  Introduction  93
4.1.1  Analog sources  93
4.1.2  Communication channels  95
4.2  Fourier series  96
4.2.1  Finite-energy waveforms  98
4.3  L2 functions and Lebesgue integration over[-T/2,T/2]  101
4.3.1  Lebesgue measure for a union of intervals  102
4.3.2  Measure for more general sets  104
4.3.3  Measurable functions and integration over [-T/2,T/2]  106
4.3.4  Measurability of functions defined by other functions  108
4.3.5  L1 and L2 functions over [-T/2,T/2]  108
4.4  Fourier series for L2 waveforms  109
4.4.1  The T-spaced truncated sinusoid expansion  111
4.5  Fourier transforms and L2 waveforms  114
4.5.1  Measure and integration over R  116
4.5.2  Fourier transforms of L2 functions  118
4.6  The DTFT and the sampling theorem  120
4.6.1  The discrete-time Fourier transform  121
4.6.2  The sampling theorem  122
4.6.3  Source coding using sampled waveforms  124
4.6.4  The sampling theorem for[Δ-W,Δ+W]  125
4.7  Aliasing and the sinc-weighted sinusoid expansion  126
4.7.1  The T-spaced sinc-weighted sinusoid expansion  127
4.7.2  Degrees of freedom  128
4.7.3  Aliasing ― a time-domain approach  129
4.7.4  Aliasing ― a frequency-domain approach  130
4.8  Summary  132
4.9  Appendix: Supplementary material and proofs  133
4.9.1  Countable sets  133
4.9.2  Finite unions of intervals over [-T/2,T/2]  135
4.9.3  Countable unions and outer measure over [-T/2,T/2]  136
4.9.4  Arbitrary measurable sets over[-T/2,T/2]  139
4.10  Exercises  143
5  Vector spaces and signal space  153
5.1  Axioms and basic properties of vector spaces  154
5.1.1  Finite-dimensional vector spaces  156
5.2  Inner product spaces  158
5.2.1  The inner product spaces Rn and Cn  158
5.2.2  One-dimensional projections  159
5.2.3  The inner product space of L2 functions  161
5.2.4  Subspaces of inner product spaces  162
5.3  Orthonormal bases and the projection theorem  163
5.3.1  Finite-dimensional projections  164
5.3.2  Corollaries of the projection theorem  165
5.3.3  Gram?Schmidt orthonormalization  166
5.3.4  Orthonormal expansions in L2  167
5.4  Summary  169
5.5  Appendix: Supplementary material and proofs  170
5.5.1  The Plancherel theorem  170
5.5.2  The sampling and aliasing theorems  174
5.5.3  Prolate spheroidal waveforms  176
5.6  Exercises  177
6  Channels, modulation, and demodulation  181
6.1  Introduction  181
6.2  Pulse amplitude modulation (PAM)  184
6.2.1  Signal constellations  184
6.2.2  Channel imperfections: a preliminary view  185
6.2.3  Choice of the modulation pulse  187
6.2.4  PAM demodulation  189
6.3  The Nyquist criterion  190
6.3.1  Band-edge symmetry  191
6.3.2  Choosing {p(t-kT);k∈Z} an orthonormal set  193
6.3.3  Relation between PAM and analog source coding  194
6.4  Modulation: baseband to passband and back  195
6.4.1  Double-sideband amplitude modulation  195
6.5  Quadrature amplitude modulation (QAM)  196
6.5.1  QAM signal set  198
6.5.2  QAM baseband modulation and demodulation  199
6.5.3  QAM: baseband to passband and back  200
6.5.4  Implementation of QAM  201
6.6  Signal space and degrees of freedom  203
6.6.1  Distance and orthogonality  204
6.7  Carrier and phase recovery in QAM systems  206
6.7.1  Tracking phase in the presence of noise  207
6.7.2  Large phase errors  208
6.8  Summary of modulation and demodulation  208
6.9  Exercises  209
7  Random processes and noise  216
7.1  Introduction  216
7.2  Random processes  217
7.2.1  Examples of random processes  218
7.2.2  The mean and covariance of a random process  220
7.2.3  Additive noise channels  221
7.3  Gaussian random variables, vectors, and processes  221
7.3.1  The covariance matrix of a jointly Gaussianrandom vector  224
7.3.2  The probability density of a jointly Gaussianrandom vector  224
7.3.3  Spe case of a 2D zero-mean Gaussian random vector  227
7.3.4  Z=AW, where A is orthogonal  228
7.3.5  Probability density for Gaussian vectors in terms ofprincipal axes  228
7.3.6  Fourier transforms for joint densities  230
7.4  Linear functionals and filters for random processes  231
7.4.1  Gaussian processes defined over orthonormalexpansions  232
7.4.2  Linear filtering of Gaussian processes  233
7.4.3  Covariance for linear functionals and filters  234
7.5  Stationarity and related concepts  235
7.5.1  Wide-sense stationary (WSS) random processes  236
7.5.2  Effectively stationary and effectively WSSrandom processes  238
7.5.3  Linear functionals for effectively WSS random processes  239
7.5.4  Linear filters for effectively WSS random processes  239
7.6  Stationarity in the frequency domain  242
7.7  White Gaussian noise  244
7.7.1  The sinc expansion as an approximation to WGN  246
7.7.2  Poisson process noise  247
7.8  Adding noise to modulated communication  248
7.8.1  Complex Gaussian random variables and vectors  250
7.9  Signal-to-noise ratio  251
7.10  Summary of random processes  254
7.11  Appendix: Supplementary topics  255
7.11.1  Properties of covariance matrices  255
7.11.2  The Fourier series expansion of a truncated random process  257
7.11.3  Uncorrelated coefficients in a Fourier series  259
7.11.4  The Karhunen?Loeve expansion  262
7.12  Exercises  263
8  Detection, coding, and decoding  268
8.1  Introduction  268
8.2  Binary detection  271
8.3  Binary signals in white Gaussian noise  273
8.3.1  Detection for PAM antipodal signals  273
8.3.2  Detection for binary nonantipodal signals  275
8.3.3  Detection for binary real vectors in WGN  276
8.3.4  Detection for binary complex vectors in WGN  279
8.3.5  Detection of binary antipodal waveforms in WGN  281
8.4  M-ary detection and sequence detection  285
8.4.1  M-ary detection  285
8.4.2  Successive transmissions of QAM signals in WGN  286
8.4.3  Detection with arbitrary modulation schemes  289
8.5  Orthogonal signal sets and simple channel coding  292
8.5.1  Simplex signal sets  293
8.5.2  Biorthogonal signal sets  294
8.5.3  Error probability for orthogonal signal sets  294
8.6  Block coding  298
8.6.1  Binary orthogonal codes and Hadamard matrices  298
8.6.2  Reed?Muller codes  300
8.7  Noisy-channel coding theorem  302
8.7.1  Discrete memoryless channels  303
8.7.2  Capacity  304
8.7.3  Converse to the noisy-channel coding theorem  306
8.7.4  Noisy-channel coding theorem, forward part  307
8.7.5  The noisy-channel coding theorem for WGN  311
8.8  Convolutional codes  312
8.8.1  Decoding of convolutional codes  314
8.8.2  The Viterbi algorithm  315
8.9  Summary of detection, coding, and decoding  317
8.10  Appendix: Neyman?Pearson threshold tests  317
8.11  Exercises  322
9  Wireless digital communication  330
9.1  Introduction  330
9.2  Physical modeling for wireless channels  334
9.2.1  Free-space, fixed transmitting and receiving antennas  334
9.2.2  Free-space, moving antenna  337
9.2.3  Moving antenna, reflecting wall  337
9.2.4  Reflection from a ground plane  340
9.2.5  Shadowing  340
9.2.6  Moving antenna, multiple reflectors  341
9.3  Input/output models of wireless channels  341
9.3.1  The system function and impulse response for LTV systems  343
9.3.2  Doppler spread and coherence time  345
9.3.3  Delay spread and coherence frequency  348
9.4  Baseband system functions and impulse responses  350
9.4.1  A discrete-time baseband model  353
9.5  Statistical channel models  355
9.5.1  Passband and baseband noise  358
9.6  Data detection  359
9.6.1  Binary detection in flat Rayleigh fading  360
9.6.2  Noncoherent detection with known channel magnitude  363
9.6.3  Noncoherent detection in flat Rician fading  365
9.7  Channel measurement  367
9.7.1  The use of probing signals to estimate the channel  368
9.7.2  Rake receivers  373
9.8  Diversity  376
9.9  CDMA: the IS95 standard  379
9.9.1  Voice compression  380
9.9.2  Channel coding and decoding  381
9.9.3  Viterbi decoding for fading channels  382
9.9.4  Modulation and demodulation  383
9.9.5  Multiaccess interference in IS95  386
9.10  Summary of wireless communication  388
9.11  Appendix: Error probability for noncoherent detection  390
9.12  Exercises  391
References  398
Index  400


目錄

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