Kompendium wiedzy, stanowiące przegląd podstawowych zagadnień dotyczących przetwarzania i przesyłania sygnałów.

Część 1 obejmuje podstawowe pojęcia sygnałów i systemów, omówienie modulacji ciągłych (amplitudy, częstotliwości i fazy), matematyczne podstawy systemów stochastycznych z uwzględnieniem teorii szumów, szumy w systemach z modulacją ciągłą, modulacje impulsowe oraz transmisję impulsową w pasmie podstawowym.

Część 2 (rozdz. 8 do 12) obejmuje problemy cyfrowej transmisji pasmowej, modulacji o widmie rozproszonym, podstawowe ograniczenia teorii informacji z uwzględnieniem kompresji danych, kodowania i pojemności kanału, kody z kontrolą błędów oraz opis zaawansowanych systemów komunikacyjnych i dodatki uzupełniające treść książki.

Po każdym rozdziale podano problemy do rozwiązania, które pomagają w uporządkowaniu wiedzy z danego zakresu.

CZĘŚĆ I

Rozdział 1
WSTĘP /11
1.1. Proces telekomunikacyjny /11
1.2. Źródła informacji /12
1.3. Kanały telekomunikacyjne /16
1.4. Sygnały dolno- i środkowopasmowe /18
1.5. Reprezentacja sygnałów i systemów /19
1.6. Stochastyka /21
1.7. Modulacja /21
1.8. Pierwotne zasoby telekomunikacyjne /23
1.9. Teoria informacji i kodowanie /23
1.10. Telekomunikacja analogowa i cyfrowa /26
1.11. Sieci /28
1.12. Rys historyczny /31
Przypisy i literatura /35

Rozdział 2
REPREZENTACJA SYGNAŁÓW I SYSTEMÓW /36
2.1. Wstęp /36
2.2. Transformata Fouriera /36
2.3. Właściwości transformaty Fouriera /42
2.4. Twierdzenie energetyczne Rayleigha /53
2.5. Odwrotna proporcjonalność czasu i częstotliwości /55
2.6. Funkcja delta Diraca /58
2.7. Transformaty Fouriera sygnałów okresowych /66
2.8. Transmisja sygnałów przez układy liniowe /68
2.9. Filtry /75
2.10. Transformata Hilberta /83
2.11. Sygnał analityczny /89
2.12. Prezentacja kanoniczna sygnałów pasmowych /91
2.13. Systemy pasmowoprzepustowe /97
2.14. Opóźnienie fazowe i grupowe /103
2.15. Numeryczne obliczanie transformaty Fouriera /105
2.16. Podsumowanie /114
Przypisy i literatura /115
Zadania /116

Rozdział 3
MODULACJA CIĄGŁA /126
3.1. Wstęp /126
3.2. Modulacja amplitudy /127
3.3. Zalety, ograniczenia i modyfikacje modulacji amplitudy /134
3.4. Modulacja dwuwstęgowa ze stłumioną falą nośną /137
3.5. Filtracja wstęg /143
3.6. Modulacja z częściowo stłumioną wstęgą boczną /148
3.7. Modulacja jednowstęgowa /151
3.8. Przesuw częstotliwości /155
3.9. Zwielokrotnianie i mnożenie częstotliwości /156
3.10. Modulacja kąta /158
3.11. Modulacja częstotliwości /162
3.12. Układ z pętlą fazową /184
3.13. Nieliniowe zjawiska w systemach FM /193
3.14. Odbiornik superheterodynowy /197
3.15. Podsumowanie i dyskusja /199
Przypisy i literatura /201
Zadania /202

Rozdział 4
PROCESY LOSOWE /221
4.1. Wstęp /221
4.2. Teoria prawdopodobieństwa /222
4.3. Zmienne losowe /228
4.4. Średnie statystyczne /232
4.5. Przekształcenia zmiennych losowych /236
4.6. Procesy stochastyczne /240
4.7. Stacjonarność /240
4.8. Wartość średnia, funkcje korelacji i kowariancji /242
4.9. Ergodyczność /249
4.10. Transmisja sygnału stochastycznego przez filtr liniowy /250
4.11. Widmowa gęstość mocy /251
4.12. Procesy gaussowskie /263
4.13. Szumy /267
4.14. Szum wąskopasmowy /281
4.15. Sygnał sinusoidalny z szumem wąskopasmowym /293
4.16. Podsumowanie /294
Przypisy i literatura /297
Zadania /299

Rozdział 5
SZUM W UKŁADACH MODULACJI Z FALĄ CIĄGŁĄ /311
5.1. Wprowadzenie /311
5.2. Model odbiornika /311
5.3. Szumy odbiorników DSB-SC /314
5.4. Szumy odbiorników SSB /316
5.5. Szumy odbiorników AM /319
5.6. Szumy odbiorników FM /323
5.7. Preemfaza i deemfaza FM /336
5.8. Podsumowanie i dyskusja /339
Przypisy i literatura /341
Zadania /342

Rozdział 6
MODULACJA IMPULSOWA /347
6.1. Wstęp /347
6.2. Proces próbkowania /348
6.3. Modulacja amplitudy impulsów /352
6.4. Zwielokrotnianie z podziałem czasowym /357
6.5. Modulacja położenia impulsów /359
6.6. Relacja szerokość pasma - poziom szumu /366
6.7. Proces kwantowania /367
6.8. Modulacja impulsowo-kodowa /372
6.9. Szumy systemów PCM /381
6.10. Właściwości, ograniczenia i modyfikacje systemu PCM /383
6.11. Modulacja delta /384
6.12. Różnicowa modulacja impulsowo-kodowa /388
6.13. Kodowanie mowy przy małej szybkości bitowej /393
6.14. Podsumowanie i dyskusja /396
Przypisy i literatura /399
Zadania /400

Rozdział 7
TRANSMISJA W PASMIE PODSTAWOWYM /406
7.1. Wstęp /406
7.2. Filtr dopasowany do sygnału /407
7.3. Stopa błędu związana z szumem /412
7.4. Interferencja międzysymbolowa /417
7.5. Kryterium Nyquista dla niezniekształconej transmisji binarnej w paśmie podstawowym /420
7.6. Kodowanie o poziomach częściowo skorelowanych /427
7.7. Transmisja M-wartościowa sygnałów PAM /437
7.8. Korekcja linią opóźniającą z odczepami /439
7.9. Korekcja adaptacyjna /444
7.10. Wykres oczkowy /452
7.11. Podsumowanie i dyskusja /456
Przypisy i literatura /457
Zadania /457

CZĘŚĆ II

Rozdział 8
CYFROWA TRANSMISJA PASMOWA /9
8.1. Wstęp /9
8.2. Model transmisji pasmowej /10
8.3. Ortogonalizacja Grama-Schmidta /13
8.4. Geometryczna reprezentacja sygnałów /17
8.5. Odpowiedź banku korelatorów na zaszumiony sygnał wejściowy /20
8.6. Koherentna detekcja sygnałów w obecności szumów /23
8.7. Prawdopodobieństwo błędu /29
8.8. Odbiornik korelacyjny /34
8.9. Detekcja sygnałów o nieznanej fazie /36
8.10. Hierarchia technik modulacji cyfrowej /40
8.11. Koherentny binarny system PSK /41
8.12. Koherentny binarny system FSK /44
8.13. Koherentne kluczowanie czterofazowe /49
8.14. Koherentne kluczowanie minimalne /55
8.15. Koherentna modulacja ortogonalna /64
8.16. Niekoherentny binarny system FSK /70
8.17. Różnicowy system PSK /72
8.18. Porównanie binarnych i czwórkowych systemów modulacji /75
8.19. M-wartościowe techniki modulacji /77
8.20. Widma mocy /86
8.21. Wymagania na pasmo /93
8.22. Synchronizacja /95
8.23. Podsumowanie i dyskusja /99
Przypisy i literatura /100
Zadania /101

Rozdział /9
MODULACJA O WIDMIE ROZPROSZONYM /110
9.1. Wstęp /110
9.2. Ciągi pseudolosowe /111
9.3. Pojęcie widma rozproszonego /116
9.4. Modulacja o bezpośrednio rozproszonym widmie w koherentnym binarnym systemie PSK /121
9.5. Wymiar przestrzeni sygnałowej i zysk przetwarzania /124
9.6. Prawdopodobieństwo błędu /127
9.7. Rozpraszanie z wybieraniem nośnych /130
9.8. Zwielokrotnianie z podziałem kodowym /135
9.9. Podsumowanie i dyskusja /140
Przypisy i literatura /141
Zadania /142

Rozdział 10
PODSTAWOWE OGRANICZENIA WYNIKAJĄCE Z TEORII INFORMACJI /145
10.1. Wstęp /145
10.2. Niepewność, informacja i entropia /146
10.3. Twierdzenie o kodowaniu źródła /151
10.4. Zagęszczanie danych /153
10.5. Dyskretny kanał bezpamięci /161
10.6. Informacja wzajemna /163
10.7. Pojemność kanału /167
10.8. Twierdzenie o kodowaniu kanału /169
10.9. Entropia różniczkowa i informacja wzajemna w ciągłej przestrzeni zdarzeń /173
10.10. Twierdzenie o pojemności informacyjnej kanału /177
10.11. Wnioski z twierdzenia o pojemności kanału /180
10.12. Zniekształcenia związane z kodowaniem /186
10.13. Kompresja informacji /188
10.14. Podsumowanie i dyskusja /189
Przypisy i literatura /191
Zadania /192

Rozdział 11
KODOWANIE Z KOREKCJĄ BŁĘDÓW /200
11.1. Wprowadzenie /200
11.2. Dyskretne kanały bez pamięci /202
11.3. Liniowe kody blokowe /204
11.4. Kody cykliczne /214
11.5. Kody splotowe /226
11.6. Dekodowanie kodów splotowych z maksymalną wiarygodnością /232
11.7. Modulacja kodowana kratowo /240
11.8. Kodowanie dla kanałów o złożonych błędach /246
11.9. Podsumowanie i dyskusja /247
Przypisy i literatura /248
Zadania /249

Rozdział 12
NOWOCZESNE SYSTEMY TELEKOMUNIKACYJNE /255
12.1. Wprowadzenie /255
12.2. Telekomunikacja satelitarna /256
12.3. Radiokomunikacja ruchoma /260
12.4. Telekomunikacja optyczna /278
12.5. Szerokopasmowa zintegrowana sieć cyfrowa /284
12.6. Dziś i jutro telekomunikacji /287
Przypisy i literatura /289

Dodatek 1
MOWA I TELEWIZJA JAKO ŹRÓDŁA INFORMACJI /290
Dodatek 2
SZEREGI FOURIERA /298
Dodatek 3
CZASOWO-CZĘSTOTLIWOŚCIOWA REPREZENTACJA SYGNAŁÓW /305
Dodatek 4
FUNKCJE BESSELA /317
Dodatek 5
NIERÓWNOŚĆ SCHWARZA /322
Dodatek 6
WSPÓŁCZYNNIK SZUMÓW /324
Dodatek 7
FUNKCJA BŁĘDU /329
Dodatek 8
OPIS STATYSTYCZNY ZESPOLONYCH PROCESÓW LOSOWYCH /333
Dodatek 9
ARYTMETYKA BINARNA /336
Dodatek 10
KRYPTOGRAFIA /337
Dodatek 11
TABLICE MATEMATYCZNE /359
SŁOWNICZEK
Konwencje i oznaczenia /366
Funkcje /368
Słowniczek skrótów angielskich używanych w tekście /368
LITERATURA /372
Książki /372
Publikacje - raporty – patenty /378
SKOROWIDZ /385