基礎編 |
監訳者序文ⅰ |
序文ⅲ |
1章序論 1 |
通信システム 1 |
アナログとディジタルのメッセージ 4 |
ディジタル信号の雑音耐性 4 |
ディジタル通信における再生中継器 5 |
アナログからディジタルへのA/D変換 6 |
変調 13 |
放射の容易さ 13 |
信号の同時伝送 15 |
SNRとBとの交換の実現 15 |
不規則性、冗長性、符号化 15 |
2章信号入門 19 |
2.1信号のサイズ 19 |
2.2信号の分類 26 |
2.2.1連続信号と離散信号 26 |
2.2.2アナログ信号と離散信号 26 |
2.2.3周期信号と非周期信号 28 |
2.2.4エネルギー信号と電力信号 29 |
2.2.5決定論的信号と不規則信号 31 |
2.3信号に関する重要な関係式 31 |
2.3.1時間シフト 31 |
2.3.2時間伸縮 32 |
2.3.3時間反転 34 |
2.4単位インパルス関数 35 |
2.5信号とベクトル 39 |
2.5.1ベクトルの要素 39 |
2.5.2信号の成分 41 |
2.5.3複素信号の直交性 43 |
2.6信号の比較:相関 45 |
2.6.1信号検出への応用 49 |
2.6.2相関関数 50 |
2.7直交関数集合による信号表現 52 |
2.7.1直交ベクトル空間 52 |
2.7.2直交信号空間 54 |
2.8三角関数のフーリエ級数 56 |
2.9指数関数のフーリエ級数 68 |
2.9.1指数フーリエ・スペクトル 70 |
2.10Dnの数値計算 75 |
参考文献 78 |
問題 79 |
3章信号の分析と伝法 91 |
3.1フーリエ積分による非周期信号の表現 91 |
3.1.1フーリエ変換の物理的意味 97 |
3.2いくつかの有用な関数のフーリエ変換 100 |
3.3フーリエ変換のいくつかの性質 107 |
3.3.1直接フーリエ変換と逆フーリエ変換間の対称性―時間・周波数の双対性 107 |
3.3.2対称性 109 |
3.3.3時間軸圧縮伸張の性質 110 |
3.3.4時間シフトの性質 113 |
3.3.5周波数シフトの性質 116 |
3.3.6畳み込み 122 |
3.3.7時間微分と時間積分 124 |
3.4線形システムによる信号の伝法 126 |
3.4.伝送中の信号歪み 126 |
3.5理想フィルタと実際のフィルタ 132 |
3.6通信伝送路による信号歪み 137 |
3.7信号エネルギーとエネルギー・スペクトル密度 144 |
3.8信号電力と電力スペクトル密度 155 |
3.9フーリエ変換の数値計算:離散フーリエ変換DFT 163 |
参考文献 179 |
問題 179 |
4章振幅(線形)変調 191 |
4.1ベースバンド通信と搬送波通信 191 |
4.2振幅変調:良側波帯(DSB) 192 |
4.3振幅変調(AM) 205 |
4.4直交振幅変調(QAM) 215 |
4.5振幅変調:単側波帯(SSB) 216 |
4.6振幅変調:残留側波帯(VSB) 226 |
4.7搬送波補足 231 |
4.8スーパーヘテロダインAM受信機 239 |
4.9テレビジョン 241 |
参考文献 253 |
問題 254 |
5章角度(指数)変調 263 |
5.1瞬時周波数の概念 263 |
5.2角度変調波の帯域幅 271 |
5.3FM波の生成 287 |
5.4FMの復調 292 |
5.5角度変調されたシステムにおける干渉 302 |
5.6FM受信機 307 |
参考文献 310 |
問題 310 |
6章標本化とパルス符号変調 315 |
6.1標本化定理 315 |
6.1.1信号復元:補間公式 317 |
6.1.2信号復元の実用上の難しさ 321 |
6.1.3最大情報伝送速度:2個の情報/秒/Hz 325 |
6.1.4標本化定理の応用 326 |
6.2パルス符号変調(PCM) 328 |
6.2.1量子化 331 |
6.2.2累進課税の原理:不等間隔量子化 334 |
6.2.3伝送帯域幅と出力信号対雑音比(SNR) 339 |
6.2.4T1搬送波システム 343 |
6.3差分符号変調(DPCM) 347 |
6.4デルタ変調 352 |
参考文献 360 |
問題 361 |
7章ディジタルデータの伝送の基礎 367 |
7.1ディジタル通信システム 367 |
7.2伝送路符号化 370 |
7.3パルス整形 386 |
7.3.1ゼロISIのためのナイキスト基準 387 |
7.3.2符号間干渉制御信号形式:パーシャルレスポンス信号 394 |
7.4スクランブリング 399 |
7.5再生中継器 402 |
7.6誤り検出確率 410 |
7.7M値通信 415 |
7.8ディジタル搬送波方式 418 |
7.9ディジタル多重化 424 |
参考文献 433 |
問題 433 |
8章新たなディジタル通信技術 441 |
8.1北米のハイアラーキ 441 |
8.1.1D4フレーム構成(SF) 442 |
8.1.2ESFフレーム構成 445 |
8.1.3パルス識別再生 449 |
8.1.4DS1/T1伝送 450 |
8.1.5B8ZS符号 451 |
8.1.6DSUおよびCSU 452 |
8.1.7HDSL 453 |
8.1.8ディジタルハイアラーキ 454 |
8.1.9網同期 456 |
8.2ディジタルサービス 458 |
8.2.1ISDN 458 |
8.2.2フレームリレー 463 |
8.3ブロードバンドディジタル通信:SONET 470 |
8.3.1SONET多重化 471 |
8.3.2SONETフレームフォーマット 471 |
8.3.3ポインタ 475 |
8.3.4応用 475 |
8.4ディジタル交換技術 476 |
8.4.1信号方式7(SS7) 476 |
8.4.2非同期転送網(ATM) 477 |
8.4.3広帯域ISDN(BISDN) 485 |
8.4.4SNDS 487 |
8.5エンターテインメントおよびホーム・アフィス用ブロードバンドサービス 488 |
8.5.1ビデオ・オン・デマンド 488 |
8.5.2HFC 489 |
8.5.3ADSL 490 |
8.6映像圧縮 493 |
8.7高精細度TV 499 |
参考文献 500 |
問題 500 |
9章最近の通信技術の進展およびその他のトピックス 503 |
9.1セルラ電話(移動無線)システム 503 |
9.2スペクトル拡散システム 505 |
9.2.1直接スペクトル拡散(DS/SS) 506 |
9.2.2周波数ホッピングスペクトル拡散(FH/SS) 511 |
9.2.3スペクトル拡散の応用例 513 |
9.3伝送媒体 519 |
9.3.1対形ケーブル 519 |
9.3.2同軸ケーブル 522 |
9.3.3無線システム 522 |
9.3.4衛星通信システム 525 |
9.3.5光通信システム 526 |
9.4ハイブリット回路:2線・4線変換 533 |
9.5公衆交換電話網 537 |
参考文献 540 |
付録 |
付録A信号の集合の直交性 1 |
A.1三角関数および指数関数集合の直交性 1 |
A.2指数関数信号の集合の直交性 2 |
付録BSchwarzの不等式 3 |
付録Cベクトル集合のGram-Schmidtによる直交性 5 |
付録Dいろいろな公式 9 |
D.1L’Hopital’sRuleの式 9 |
D.2テイラー級数とマクローリン級数 9 |
D.3でき(冪)級数 9 |
D.4和 9 |
D.5複素数 10 |
D.6三角関数の公式 10 |
D.7不定積分 11 |
索引 13 |
応用編 |
10章確率論入門 543 |
10.1確率の概念 543 |
10.2確率変数 558 |
10.3統計的平均(期待値) 579 |
10.4中心極限定理 590 |
10.5相関 592 |
10.6線形システムの2乗平均評価 596 |
参考文献 600 |
問題 601 |
11章確率過程 611 |
11.1確率変数から確率過程へ 611 |
11.2確率過程の電力スペクトル密度 623 |
11.3多元確率過程 639 |
11.4確率過程の線形システムによる伝送 641 |
11.5帯域制限された確率過程 645 |
11.6最適フィルタ(optimum filter):ウィーナー・ホッッフ・フィルタ 656 |
参考文献 660 |
問題 660 |
12章雑音がある場合のアナログ通信方式のふるまい 669 |
12.1ベースバンド方式 670 |
12.2振幅変調方式 671 |
12.3角度変調方式 681 |
12.4パルス変調方式 700 |
12.5最適プリエンファシス-デエンファシス方式 712 |
参考文献 719 |
問題 719 |
13章雑音がある場合のディジタル通信システムのふるまい 727 |
13.1最適しきい値検出 727 |
13.2一般解析:最適2進受信機 733 |
13.2.1等価最適2進受信機 736 |
13.3搬送波システム:ASK,FSK,PSK,とDPSK 742 |
13.3.1コヒーレント検波 743 |
13.3.2非コヒーレント検波 748 |
13.4スペクトル拡散システムの特性 756 |
13.4.1PN系列の生成 757 |
13.4.2DS/SSPSKの最適検出 758 |
13.4.3DS/SSの多元接続特性 759 |
13.4.4遠近問題 761 |
13.4.5マルチパス伝搬 762 |
13.4.6周波数ホッピングシステムの特性 764 |
13.5M値通信 766 |
13.6同期 783 |
参考文献 784 |
問題 785 |
14章最適信号検出 789 |
14.1信号の幾何学的表記:信号空間 789 |
14.2ガウス確率過程 797 |
14.3最適受信機 803 |
14.4等価信号集合 832 |
14.5非白色(有色)伝送路雑音 841 |
14.6他の有用な特性基準 842 |
参考文献 847 |
問題 848 |
15章情報理論入門 855 |
15.1情報の尺度 856 |
15.2情報源符号化 861 |
15.3雑音のある通信路における誤りのない通信 868 |
15.4記憶をもたない離散的通信路の通信路容量 873 |
15.5連続確立変数の通信路における通信路容量 882 |
15.6シャノンの式から見た実際の通信システム 903 |
参考文献 909 |
問題 909 |
16章誤り訂正符号 917 |
16.1はじめに 917 |
16.2線形ブロック符号 920 |
16.3巡回符号 930 |
16.4バースト誤り検出・訂正符号 940 |
16.5バーストおよびランダム誤り訂正のためのインタレース符号 942 |
16.6畳み込み符号 943 |
16.7誤り訂正符号化の有無による比較 956 |
参考文献 956 |
問題 960 |
D.3でき級数 9 |