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書籍詳細

  ディジタル通信理論入門

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宮内一洋 東京理科大教授 工博 著

若林勇 東京理科大講師 工博 著

発行年月日:2005/09/08 , 判 型: A5,  ページ数:218頁

ISBN:978-4-339-00776-3,  定 価:2,808円 (本体2,600円+税)

本書はディジタル通信方式の基本原理と特性の解析に関する入門書である。特徴は,基本原理をコンパクトに集約しており線形変調方式と発展形であるSS,OFDMに重点をおいていることである。また豊富な演習問題を載せている。

【目次】

1. 確定的信号
 1.1 連続時間信号
  1.1.1 畳込み
  1.1.2 フーリエ変換
  1.1.3 フーリエ変換の例
1. 確定的信号
 1.1 連続時間信号
  1.1.1 畳込み
  1.1.2 フーリエ変換
  1.1.3 フーリエ変換の例
  1.1.4 単位インパルス
  1.1.5 公式
  1.1.6 信号のエネルギー
  1.1.7 LTIシステム応答
 1.2 離散時間信号
  1.2.1 畳込み
  1.2.2 フーリエ変換
  1.2.3 単位インパルス
  1.2.4 公式
  1.2.5 信号のエネルギー
  1.2.6 LTIシステム応答
 1.3 標本化
  1.3.1 標本化回路と出力信号
  1.3.2 出力信号の周波数スペクトル
  1.3.3 帯域制限信号の級数展開(標本化定理)
 1.4 離散フーリエ変換

2. 確率過程
 2.1 連続時間確率過程
  2.1.1 自己相関関数
  2.1.2 WSS
  2.1.3 WSCS
 2.2 離散時間確率過程
  2.2.1 自己相関関数
  2.2.2 WSS
 2.3 WSSの標本化
 2.4 パルス列における例
  2.4.1 WSCSの場合
  2.4.2 WSSの場合
  2.4.3 WSSでもWSCSでもない場合

3. 識別受信器と符号誤り率
 3.1 ディジタル通信方式のモデルと識別受信器の動作
  3.1.1 ディジタル通信方式のモデル,構成と機能
  3.1.2 信号波形の例
  3.1.3 識別特性と符号誤りの発生条件
 3.2 ガウス雑音振幅の確率分布
 3.3 符号誤り率の計算例
  3.3.1 単極性伝送方式
  3.3.2 両極性伝送方式
  3.3.3 4値伝送方式

4. フィルタ受信器と相関受信器
 4.1 フィルタ受信器
  4.1.1 構成と出力SNR
  4.1.2 SNRの最大値とそのための条件
  4.1.3 整合フィルタとその特性
  4.1.4 整合フィルタの例
 4.2 相関受信器
  4.2.1 構成と特性
  4.2.2 フィルタ受信器との等価性,SNR最大受信
  4.2.3 相関受信器の例
 4.3 種々の受信方式

5. 基本的な通信方式の構成と特性
 5.1 波形伝送モデルとその条件
 5.2 代表的な波形と周波数スペクトル
  5.2.1 方形パルス
  5.2.2 方形スペクトル
  5.2.3 コサインロールオフ
 5.3 ベースバンドPAMの構成と基本式
  5.3.1 信号の計算
  5.3.2 雑音の計算
  5.3.3 識別器の動作
 5.4 ASKの構成と基本式
  5.4.1 基本的前提
  5.4.2 時間制限パルスの場合
  5.4.3 信号の計算
  5.4.4 雑音の計算
  5.4.5 識別器の動作
 5.5 QAMの構成と基本式
  5.5.1 信号の計算
  5.5.2 雑音の計算
 5.6 各種方式の符号誤り率
  5.6.1 両極性伝送方式
  5.6.2 4値PAM
  5.6.3 BPSK
  5.6.4 4値ASK
  5.6.5 QPSK
  5.6.6 16QAM
 5.7 回線設計への適用
  5.7.1 信号電力の計算
  5.7.2 伝送回線の構成,等価回路および符号誤り率の計算

6. ブロック符号の通信方式への適用
 6.1 ブロック符号の基礎
  6.1.1 (n,k)ブロック符号
  6.1.2 BSCモデル
  6.1.3 情報語および符号語のベクトル表示
  6.1.4 ハミング距離
  6.1.5 線形符号とハミング重み
  6.1.6 線形(n,k)ブロック符号の誤り検出,訂正能力
  6.1.7 (7,4)ハミング符号の場合の例
 6.2 通信方式モデル
  6.2.1 符号化を用いない場合
  6.2.2 符号化・硬判定復号を用いる場合
  6.2.3 符号化・軟判定復号を用いる場合
  6.2.4 信号と雑音の表示式
 6.3 硬判定復号器の機能と特性
  6.3.1 最適復号器
  6.3.2 符号化利得および漸近符号化利得
  6.3.3 (7,4)ハミング符号の例
 6.4 軟判定復号器の条件,構成および特性
  6.4.1 最適復号器の条件
  6.4.2 最適復号器の構成
  6.4.3 符号誤り率の上限,下限
  6.4.4 符号化利得および漸近符号化利得
  6.4.5 (7,4)ハミング符号の例
 6.5 インタリーブ

7. 畳込み符号の通信方式への適用
 7.1 畳込み符号の基礎
  7.1.1 畳込み符号器の構成
  7.1.2 状態とその遷移
  7.1.3 畳込み符号とブロック符号の関係
 7.2 通信方式モデルと復号法
  7.2.1 硬判定復号の場合
  7.2.2 軟判定復号の場合
 7.3 符号誤り率
  7.3.1 誤り事象,最短距離誤り事象および最小自由距離
  7.3.2 畳込み符号の伝達関数
  7.3.3 ビット誤り率の上限および漸近符号化利得

8. 擬似ランダム符号
 8.1 m系列の例
 8.2 段数が大きいm系列発生器
 8.3 m系列の特性
  8.3.1 周期
  8.3.2 1周期中における0と1の発生数
  8.3.3 ラン特性
  8.3.4 シフト・加算性
 8.4 m系列(±1系列)の特性
  8.4.1 変換ルール
  8.4.2 周期およびラン特性
  8.4.3 1周期中における1と-1の発生数
  8.4.4 シフト・乗積性
  8.4.5 平均値
  8.4.6 自己相関関数
 8.5 擬似ランダムパルス列
  8.5.1 線スペクトル電力
  8.5.2 電力スペクトル密度
  8.5.3 自己相関関数

9. 拡散スペクトル通信方式
 9.1 SS-BPSK方式における送受信器
  9.1.1 送信器
  9.1.2 受信器
 9.2 CDMA
  9.2.1 多元接続方式
  9.2.2 CDMAの基本的構成
  9.2.3 SS-BPSKを用いるCDMAのビット誤り率(同一受信電力の場合)
  9.2.4 SS-BPSKを用いるCDMAのビット誤り率(受信電力が異なる場合)
 9.3 種々の方式構成

10. OFDM方式
 10.1 マルチキャリヤ変調方式
 10.2 連続時間OFDM
  10.2.1 送信信号
  10.2.2 復調
  10.2.3 保護区間の付加
  10.2.4 方式構成
  10.2.5 電力スペクトル密度
 10.3 離散時間OFDM
  10.3.1 離散時間OFDMの基本構成
  10.3.2 連続時間OFDMとの関係
  10.3.3 継続送信と符号間干渉対策

11. 干渉と符号誤り率
 11.1 方式構成
 11.2 孤立パルス伝送の場合
 11.3 信号および雑音の記述
  11.3.1 信号
  11.3.2 雑音
 11.4 BER
 11.5 簡単な事例
  11.5.1 前提
  11.5.2 各種表示式
  11.5.3 BERの計算結果と検討

付録
 A. 搬送波帯LTIシステム
 B. 結合WSSおよび帯域WSS
 C. 結合ガウス変数と定常ガウス過程
 D. ガウス雑音の展開式表示と乗積検波
 E. 硬判定復号における符号誤り率の上限
 F. 周期的パルス列
 G. 多重波伝搬
 H. QPSKにおける干渉
 I. 一般的な多値方式における最適受信器

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