| 著者について V |
| まえがき xviii |
| 第1章 序章 1 |
| 1-1 ディジタル通信システムの構成要素 1 |
| 1-2 通信路とその特性 3 |
| 1-3 通信路の数学的モデル 11 |
| 1-4 ディジタル通信の発展の歴史 13 |
| 1-5 本書の概要 17 |
| 1-6 文献ノート 17 |
| 第2章 確率と確率過程 19 |
| 2-1 確率論 20 |
| 2-1-1 不規則変数, 確率分布, 確率密度 25 |
| 2-1-2 不規則変数の関数 32 |
| 2-1-3 不規則変数の統計的平均 37 |
| 2-1-4 有用な確率分布 42 |
| 2-1-5 端部確率の上界 60 |
| 2-1-6 不規則変数の和と中心極限定理 66 |
| 2-2 確率過程 72 |
| 2-2-1 統計的平均 73 |
| 2-2-2 電力スペクトル密度 77 |
| 2-2-3 不規則入力信号に対する線形時不変システムの応答 79 |
| 2-2-4 帯域制限された確率過程の標本化定理 83 |
| 2-2-5 離散時間不規則信号とシステム 85 |
| 2-2-6 周期的定常過程 87 |
| 2-3 文献ノート 88 |
| 問題 89 |
| 第3章 情報源符号化 94 |
| 3-1 情報源の数学的モデル 94 |
| 3-2 情報の対数尺度 96 |
| 3-2-1 平均相互情報量とエントロピー 99 |
| 3-2-2 連続ランダム変数に対する情報量尺度 104 |
| 3-3 離散情報源に対する符号化 106 |
| 3-3-1 離散無記憶情報源の符号化 106 |
| 3-3-2 離散定常情報源 117 |
| 3-3-3 Lempel-Zivの方法 120 |
| 3-4 アナログ情報源の符号化-最適量子化 122 |
| 3-4-1 レート歪み関数 122 |
| 3-4-2 スカラー量子化 127 |
| 3-4-3 ベクトル量子化 133 |
| 3-5 アナログ情報源の符号化 140 |
| 3-5-1 時間波形符号化 141 |
| 3-5-2 スペクトル波形符号化 152 |
| 3-5-3 モデルベースト符号化 155 |
| 3-6 文献ノート 161 |
| 問題 162 |
| 第4章 通信システムと信号の特徴付け 170 |
| 4-1 帯域通過型信号およびシステムの表現 170 |
| 4-1-1 帯域通過型信号の表現 171 |
| 4-1-2 線形帯域通過型システムの表現 175 |
| 4-1-3 帯域通過型信号に対する帯域通過型システムの応答 176 |
| 4-1-4 帯域通過型定常確率過程の表現 178 |
| 4-2 信号空間 182 |
| 4-2-1 ベクトル空間の概念 182 |
| 4-2-2 信号空間の概念 185 |
| 4-2-3 信号の直交展開 185 |
| 4-3 ディジタル変調信号の表現 194 |
| 4-3-1 無記憶変調方式 195 |
| 4-3-2 記憶のある線形変調 209 |
| 4-3-3 記憶のある非線形変調方式 213 |
| 4-4 ディジタル変調信号のスペクトル特性 227 |
| 4-4-1 線形変調信号の電力スペクトル 229 |
| 4-4-2 CPFSKならびにCPM信号の電力スペクトル 236 |
| 4-4-3 記憶のある変調信号の電力スペクトル 247 |
| 4-5 文献ノート 252 |
| 問題 253 |
| 第5章 加法的白色Gauss通信路に対する最適受信機 263 |
| 5-1 白色Gauss雑音の加わった信号に対する最適受信機 263 |
| 5-1-1 相関復調器 265 |
| 5-1-2 整合フィルタ復調器 270 |
| 5-1-3 最適検出器 277 |
| 5-1-4 最尤系列検出器 283 |
| 5-1-5 記憶のある信号に対するシンボル毎の検出器 288 |
| 5-2 無記憶変調に対する最適受信機の性能 291 |
| 5-2-1 2値変調方式の誤り確率 291 |
| 5-2-2 M値直交信号の誤り確率 296 |
| 5-2-3 M値双直交信号の誤り確率 300 |
| 5-2-4 シンプレックス信号の誤り確率 302 |
| 5-2-5 2元符号化M値信号の誤り確率 303 |
| 5-2-6 M値PAM信号の誤り確率 303 |
| 5-2-7 M相PSK信号の誤り確率 305 |
| 5-2-8 差動PSK(DPSK)とその性能 312 |
| 5-2-9 QAM信号の誤り確率 316 |
| 5-2-10 各種ディジタル変調方式の比較 321 |
| 5-3 CPM信号に対する最適受信機 324 |
| 5-3-1 CPMの最適復調および検出 324 |
| 5-3-2 CPM信号の性能 330 |
| 5-3-3 CPM信号のシンボル毎の検出 340 |
| 5-4 AMGN通信路を通ったランダム位相信号に対する最適受信機 344 |
| 5-4-1 2値信号に対する最適受信機 345 |
| 5-4-2 M値直交信号に対する最適受信機 352 |
| 5-4-3 包路線検出によるM値直交信号の誤り確率 352 |
| 5-4-4 相関のあるバイナリー信号の包絡線検出による誤り確率 356 |
| 5-5 再生中継器と回線設計の解析 358 |
| 5-5-1 再生中継器 359 |
| 5-5-2 通信回路設計の解析 361 |
| 5-6 文献ノート 365 |
| 問題 366 |
| 第6章 キャリアおよびシンボル同期 381 |
| 6-1 信号パラメタ推定 381 |
| 6-1-1 最尤関数 383 |
| 6-1-2 信号の復調におけるキャリア再生とシンボル同期 384 |
| 6-2 キャリア位相推定 386 |
| 6-2-1 最尤キャリア位相推定 389 |
| 6-2-2 位相同期ループ 390 |
| 6-2-3 位相推定における加法性雑音の影響 393 |
| 6-2-4 判定指向ループ 397 |
| 6-2-5 非判定指向形ループ 402 |
| 6-3 シンボルタイミング推定 410 |
| 6-3-1 最尤タイミング推定 412 |
| 6-3-2 非判定指向形タイミング推定 413 |
| 6-4 キャリア位相とシンボルタイミングの結合推定 418 |
| 6-5 ML推定の性能特性 420 |
| 6-6 文献ノート 423 |
| 問題 425 |
| 第7章 通信路容量と符号化 429 |
| 7-1 通信路モデルと通信路容量 430 |
| 7-1-1 通信路モデル 430 |
| 7-1-2 通信路容量 435 |
| 7-1-3 直交信号による通信路容量の実現 443 |
| 7-1-4 通信路信頼度関数 445 |
| 7-2 符号のランダムな選択 447 |
| 7-2-1 M個の2元符号化信号に基づいたランダム符号化 447 |
| 7-2-2 M個の多値振幅信号のランダム符号化 455 |
| 7-2-3 R0* とAWGN通信路の容量の比較 458 |
| 7-3 カットオフレートに基づいた通信システムの設計 459 |
| 7-4 文献ノート 466 |
| 問題 466 |
| 第8章 ブロック符号と畳み込み符号 474 |
| 8-1 線形ブロック符号 474 |
| 8-1-1 生成行列と検査行列 478 |
| 8-1-2 線形ブロック符号の具体例 483 |
| 8-1-3 巡回符号 485 |
| 8-1-4 線形ブロック符号に対する最適軟判定復号 501 |
| 8-1-5 硬判定復号 512 |
| 8-1-6 硬判定復号と軟判定復号の性能の比較 524 |
| 8-1-7 線形ブロック符号の最小距離の限界 530 |
| 8-1-8 非二元符号と連接符号 534 |
| 8-1-9 バースト誤りの生じる通信路に対する符号の交錯 538 |
| 8-2 畳み込み符号 540 |
| 8-2-1 畳み込み符号の伝達関数 549 |
| 8-2-2 畳み込み符号の最適復号 - Viterbi アルゴリズム 554 |
| 8-2-3 軟判定復号の誤り率 559 |
| 8-2-4 硬判定復号の誤り率 563 |
| 8-2-5 二元畳み込み符号の距離特性 566 |
| 8-2-6 非二元の双対 k 符号と連接符号 566 |
| 8-2-7 畳み込み符号のその他の復号アルゴリズム 576 |
| 8-2-8 畳み込み復号の応用における実際上の問題点 583 |
| 8-3 帯域制限された通信路に対する符号化変調方式 589 |
| 8-4 文献ノート 607 |
| 問題 609 |
| 第9章 帯域制限通信路に対する信号設計 616 |
| 9-1 帯域制限通信路の特徴づけ 617 |
| 9-2 帯域制限通信路の信号設計 623 |
| 9-2-1 符号間干渉のない場合の帯域制限信号の設計-ナイキスト規範 626 |
| 9-2-2 制御せれたISIを用いた帯域制御信号の設計-パーシャルレスポンス信号 632 |
| 9-2-3 制御されたISIに対するデータ検出 637 |
| 9-2-4 歪みのある通信路の信号設計 644 |
| 9-3 PAMの検出における誤り確率 648 |
| 9-3-1 ゼロISIのPAM検出に対する誤り確率 648 |
| 9-3-2 パーシャルレスポンス信号の検出に対する誤り確率 649 |
| 9-3-3 歪みのある通信路の最適信号に対する誤り確率 653 |
| 9-4 スペクトル整形のための変調符号 654 |
| 9-5 文献ノート 667 |
| 問題 667 |
| 第10章 帯域制限線形フィルタ通信路による通信 674 |
| 10-1 ISI と AWGN のある通信路に対する最適受信機 675 |
| 10-1-1 最適最尤受信機 675 |
| 10-1-2 ISI のある通信路の離散時間モデル 678 |
| 10-1-3 離散時間白色雑音フィルタモデルに対する Viterbi アルゴリズム 682 |
| 10-1-4 ISIを有する通信路に対する MLSEの性能 686 |
| 10-2 線形等化器 696 |
| 10-2-1 ピーク歪み規範 698 |
| 10-2-2 平均2乗誤差 (MSE) 規範 704 |
| 10-2-3 MSE等化器の性能特性 709 |
| 10-2-4 分数間隔等化器 715 |
| 10-3 判定帰還型等化器 719 |
| 10-3-1 係数最適化 720 |
| 10-3-2 DFEの性能特性 721 |
| 10-3-3 予測型判定帰還等化器 725 |
| 10-4 文献ノート 728 |
| 問題 728 |
| 第11章 適応等化 737 |
| 11-1 適応線形等化器 737 |
| 11-1-1 ゼロフォーシングアルゴリズム 738 |
| 11-1-2 LMS アルゴリズム 739 |
| 11-1-3 LMSアルゴリズムの収束特性 744 |
| 11-1-4 雑音で変動する勾配の推定におけるMSE増加分 746 |
| 11-1-5 ベースバンド形および帯域形線形等化器 751 |
| 11-2 適応判定帰還形等化器 752 |
| 11-2-1 トレリス符号化信号の適応等化 754 |
| 11-3 ML系列検出に対する適応通信路推定 756 |
| 11-4 適応等化ための逐次最小2乗アルゴリズム 758 |
| 11-4-1 逐次最小2乗 (Kalman) アリゴリズム 760 |
| 11-4-2 線形予測とラティスフィルタ 765 |
| 11-5 自己再生(ブラインド)等化 770 |
| 11-5-1 最尤規範に基づくブラインド等化 770 |
| 11-5-2 確率的勾配アルゴリズム 775 |
| 11-5-3 2次および高次信号統計量に基づくブラインド等化アルゴリズム 781 |
| 11-6 文献ノート 783 |
| 問題 784 |
| 第12章 マルチチャンネルとマルチキャリアシステム 789 |
| 12-1 AWGN 伝送路におけるマルチチャンネルデジタル通信 790 |
| 12-1-2 2値信号 792 |
| 12-1-2 M-値直交信号 794 |
| 12-2 マルチキャリア通信 796 |
| 12-2-1 非理想的線形フィルタチャンネルの容量 797 |
| 12-2-2 FFTに基づくマルチキャリアシステム 800 |
| 12-3 文献ノート 804 |
| 問題 805 |
| 第13章 ディジタル通信用スペクトル拡散信号 807 |
| 13-1 スペクトル拡散ディジタル通信システムのモデル 809 |
| 13-2 直接系列スペクトル拡散信号 811 |
| 13-2-1 検出器の誤り率特性 815 |
| 13-2-2 DSスペクトル拡散信号の応用例 826 |
| 13-2-3 DSスペクトル拡散システムにおけるパルス干渉の影響 832 |
| 13-2-4 PN系列の生成 841 |
| 13-3 周波数ホッピングスペクトル拡散信号 847 |
| 13-3-1 AWGN 通信路におけるFHスペクトル拡散信号の性能 850 |
| 13-3-2 パーシャルバンド干渉におけるFHスペクトル拡散信号の性能 853 |
| 13-3-3 FHスペクトル拡散信号の使用に基づく CDMA システム 861 |
| 13-4 その他のスペクトル拡散信号 863 |
| 13-5 スペクトル拡散システムの同期 864 |
| 13-6 文献ノート 872 |
| 問題 874 |
| 第14章 フェージングマルチパス通信路におけるディジタル通信 881 |
| 14-1 フェージングマルチパス通信路の特徴 882 |
| 14-1-1 通信路の相関関数と電力スペクトル 885 |
| 14-1-2 フェージング通信路の統計モデル 891 |
| 14-2 信号特性が通信路モデルの選択に与える影響 893 |
| 14-3 周波数非選択性の遅いフェージング通信路 897 |
| 14-4 フェージングマルチパス通信路におけるダイバーシチ技術 902 |
| 14-4-1 2進信号 903 |
| 14-4-2 多相信号 912 |
| 14-4-3 M進直交信号 915 |
| 14-5 周波数選択性低速フェージング通信路におけるディジタル信号伝送 923 |
| 14-5-1 タップ付遅延線による通信路モデル 923 |
| 14-5-2 RAKE復調器 926 |
| 14-5-3 RAKE受信機の性能 928 |
| 14-6 フェージング通信路に対する符号化波形 936 |
| 14-6-1 線形2進ブロック符号の軟判定復号における誤り確率 938 |
| 14-6-2 線形2進ブロック符号の硬判定に対する誤り確率 941 |
| 14-6-3 Rayleigh フェージング通信路における畳込み符号の性能の上界 943 |
| 14-6-4 フェージング通信路に対する一定重み符号と連接符号の利用 945 |
| 14-6-5 カットオフレートに基づくシステム設計 958 |
| 14-6-6 トレリス符号化変調 963 |
| 14-7 文献ノート 967 |
| 問題 968 |
| 第15章 マルチユーザ通信 975 |
| 15-1 マルチプルアクセス技術入門 975 |
| 15-2 マルチプルアクセスにおける容量 979 |
| 15-3 符号分割マルチプルアクセス 986 |
| 15-3-1 CDMA信号と通信路モデル 986 |
| 15-3-2 最適受信機 988 |
| 15-3-3 準最適検出器 991 |
| 15-3-4 検出器の性能特性 997 |
| 15-4 ランダムアクセス方式 1001 |
| 15-4-1 ALOHA システムとプロトコル 1002 |
| 15-4-2 キャリア感知システムとプロトコル 1007 |
| 15-5 文献ノート 1011 |
| 問題 1014 |
| 附録A Levinson-Durbin アルゴリズム 1021 |
| 附録B マルチ通信路2進信号の誤り確率 1025 |
| 附録C M-位相変調信号の適応受信に対する誤り確率 1032 |
| C-1 M-位相変調信号による通信システムの数学的モデル 1032 |
| C-2 位相θの特性関数と確率密度関数 1035 |
| C-3 低速 Rayleigh フェージング通信路における誤り確率 1037 |
| C-4 時間変動のない Rice フェージング通信路における誤り確率 1041 |
| 附録D 行列の平方分解 1045 |
| 参考文献 1049 |
| 和文索引 1071 |
図書
