現代通信係統建模與仿真 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳樹新，鄧妍，姚如貴 著

圖書標籤:

• 通信係統
• 現代通信
• 建模仿真
• 信號處理
• 無綫通信
• MATLAB
• Simulink
• 信息論
• 數字通信
• 通信原理

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560618340

商品編碼：29729375669

包裝：平裝

齣版時間：2007-07-01

基本信息

書名:現代通信係統建模與仿真

：21.00元

售價：14.7元,便宜6.3元,摺扣70

作者:陳樹新,鄧妍,姚如貴

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2007-07-01

ISBN：9787560618340

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版次：1

裝幀：平裝

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編輯推薦

內容提要

本書全麵、係統地介紹瞭通信係統建模與仿真的基本理論、方法和實現技術，重點介紹利用波形級仿真技術來評估通信係統性能的方法。全書共分9章，內容包括緒論（主要講述建模與仿真的基本概念）、仿真與建模方法論、仿真中的*過程分析、濛特卡洛仿真與*數的産生、通信係統的建模、通信信道及其模型、仿真中的參數估計、仿真中的性能指標估計以及案例研究：CDMA係統的性能評估。
本書的編排注意理論與實踐的結閤，講述由淺入深，簡明透徹，概念清晰，重點突齣，既便於教師教學，又利於學生自學。
本書可作為電子信息及通信工程類專業本科生和研究生的教材，也可供相關專業的教學、科研及工程技術人員閱讀和參考。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《現代通信係統建模與仿真》 圖書簡介 在信息時代飛速發展的浪潮下，通信係統的復雜性與日俱增。從最初的模擬信號傳遞，到如今速率高達Tbps的5G乃至6G通信，再到萬物互聯的物聯網，通信係統已經滲透到我們生活的方方麵麵，並以前所未有的速度推動著社會進步。為瞭應對日益增長的通信需求，設計、優化並驗證這些復雜的係統，就顯得尤為重要。傳統的理論推導和樣機搭建往往耗時耗力，且難以覆蓋所有可能的工作場景和極端條件。《現代通信係統建模與仿真》應運而生，它以嚴謹的科學態度和前沿的技術視角，為讀者提供瞭一套強大的工具和方法論，用以深入理解、設計和評估現代通信係統的性能。 本書並非一本枯燥的理論教科書，而是一本實踐導嚮的指南。它深刻理解瞭當前通信工程領域所麵臨的挑戰，並將目光聚焦於如何通過精密的建模和高效的仿真來解決這些挑戰。本書的核心在於，它將抽象的通信理論轉化為可執行的計算模型，再通過強大的仿真平颱將這些模型進行規模化、係統化的驗證。這意味著讀者將不再局限於紙上談兵，而是能夠親手“構建”一個虛擬的通信世界，並對其進行細緻的觀察和分析。 本書內容概覽： 本書內容緊密圍繞“建模”與“仿真”這兩個核心概念展開，並融入瞭大量現代通信領域的前沿技術和實際應用。 第一部分：通信係統建模基礎 在深入復雜的通信係統之前，本書首先為讀者構建瞭堅實的建模基礎。 通信理論迴顧與現代化視角： 本部分將對信息論、編碼理論、調製解調等經典通信理論進行係統性的梳理。但不同於傳統教材，本書會從現代通信係統的角度齣發，強調這些理論在當前高頻譜效率、高比特率、低時延要求下的演進和應用。例如，在信息論部分，會著重講解信道容量在高斯白噪聲以外的復雜信道模型下的計算，以及信道編碼在對抗多徑衰落、乾擾等實際信道特性時的作用。 數學建模在通信係統中的地位： 本章將詳細闡述數學工具（如概率論、隨機過程、傅裏葉分析、綫性代數等）如何成為通信係統建模的基石。本書會展示如何將實際的通信場景（如信號傳播、噪聲乾擾、數據丟失）抽象成數學模型，從而為後續的仿真分析奠定基礎。例如，會詳細介紹如何使用高斯過程來描述信道噪聲，如何用馬爾可夫鏈來建模用戶行為或設備狀態，如何利用貝葉斯定理來處理信息不確定性等。 仿真軟件與平颱概述： 本部分將對當前業界主流的通信係統仿真軟件進行介紹，包括但不限於MATLAB/Simulink、Python（配閤NumPy, SciPy, Matplotlib等庫）、GNU Radio等。本書會分析這些軟件的優缺點，以及它們在不同應用場景下的適用性。重點會放在如何利用這些工具搭建仿真環境，以及如何進行高效的編程和腳本編寫，以實現可重復、可擴展的仿真實驗。 第二部分：現代通信係統關鍵模塊建模 本部分是本書的核心，將詳細剖析構成現代通信係統的各個關鍵模塊，並給齣具體的建模方法。 信源與信宿建模： 深入探討不同類型的數據源（如語音、視頻、文本、傳感器數據）的統計特性和生成模型。將重點關注如何對高斯信源、泊鬆信源、熵編碼後的信源進行準確建模，以及如何模擬其統計分布和時序特性。對於信宿，將討論如何模擬數據的接收、解碼和應用層處理過程。 信道模型： 這是通信係統建模中至關重要的一環。本書將涵蓋多種典型的信道模型，從基礎的加性高斯白噪聲（AWGN）信道，到更復雜的衰落信道（如瑞利衰落、萊斯衰落、Nakagami衰落），以及具有記憶性的信道（如移動信道、多徑信道）。本書會詳細介紹如何利用統計學原理生成這些信道模型，並討論如何模擬其時變特性和頻率選擇性特性。同時，還會引入一些新興的信道模型，例如針對毫米波通信、太赫茲通信的復雜傳播環境模型，以及考慮瞭非綫性效應的信道模型。 調製與解調技術建模： 詳細介紹各類現代調製技術的原理，包括幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）、正交幅度調製（QAM）、移相鍵控（PSK）、頻率鍵控（FSK）等。更重要的是，本書將重點講解如何將這些調製技術轉化為數字信號處理算法，並構建相應的仿真模型，包括載波同步、定時同步、盲均衡等關鍵技術。對於解調，將深入分析最佳接收機、硬判決與軟判決解碼等。 編碼與解碼技術建模： 涵蓋從傳統的綫性分組碼（如Hamming碼）、捲積碼，到現代先進的信道編碼技術，如Turbo碼、LDPC碼、Polar碼等。本書將詳細解析這些編碼的編碼器和譯碼器的算法原理，並指導讀者如何將其實現為仿真模型。重點會放在如何通過編碼提升係統的抗噪聲和抗衰落能力，以及不同編碼在不同信道條件下的性能錶現。 多址接入技術建模： 隨著用戶數量的爆炸式增長，多址接入技術成為通信係統容量的關鍵。本書將深入研究時分多址（TDMA）、頻分多址（FDMA）、碼分多址（CDMA）等傳統技術，並著重分析其在現代通信係統中的演進，如正交頻分多址（OFDM）和其變種（如OFDMA），以及基於時域/頻域/碼域的隨機接入技術（如ALOHA及其變種）。將詳細講解如何對這些技術進行建模，並評估其在用戶接入、資源分配和乾擾抑製方麵的性能。 MIMO（多輸入多輸齣）係統建模： MIMO技術是提升係統容量和可靠性的關鍵技術之一。本書將從理論基礎齣發，介紹MIMO係統的信道模型（如獨立同分布衰落信道、空間相關信道）、預編碼與波束成形技術、空間復用、分集技術以及混閤預編碼等。將詳細指導讀者如何構建MIMO係統的仿真模型，並分析其在不同天綫配置和信道環境下的性能。 網絡層與傳輸層建模（基礎）： 盡管本書主要關注物理層和MAC層，但為瞭理解端到端的通信，也會對網絡層和傳輸層的基本概念進行介紹。例如，如何模擬分組交換網絡中的路由選擇，如何建模TCP/IP協議棧中的擁塞控製和流量控製機製。這部分將側重於建模的簡化和仿真中的應用，以支持對端到端延遲、吞吐量等性能指標的分析。 第三部分：通信係統仿真技術與應用 在掌握瞭關鍵模塊的建模方法後，本書將轉嚮仿真技術的具體應用。 仿真實驗設計與流程： 本章將指導讀者如何科學地設計仿真實驗，包括確定仿真目標、選擇仿真參數、設置仿真場景、生成測試數據等。將強調仿真實驗的可重復性、魯棒性和有效性。 性能指標分析與評估： 詳細介紹在通信係統中常用的性能評估指標，如誤比特率（BER）、誤符號率（SER）、信噪比（SNR）、信道容量、吞吐量、延遲、抖動、功耗等，並講解如何在仿真環境中準確地計算和統計這些指標。 仿真結果的可視化與解讀： 強大的可視化工具能夠幫助讀者直觀地理解仿真結果。本書將介紹如何利用圖錶、動畫等方式來展示信號波形、星座圖、頻譜圖、誤碼率麯綫、性能增益對比圖等，並指導讀者如何從這些可視化結果中提取有價值的結論。 現代通信係統典型場景仿真： 本部分將結閤前幾部分所學的建模知識，對一些典型的現代通信係統進行仿真應用。例如： 5G/6G通信係統關鍵技術仿真： 針對5G/6G中的新型波形（如CP-OFDM, DFT-s-OFDM）、大規模MIMO、毫米波通信、超密集組網（UDN）、賦形超錶麵（RIS）等技術，進行係統的建模與仿真。 物聯網（IoT）通信係統仿真： 針對低功耗廣域網（LPWAN）技術（如LoRa, NB-IoT, Sigfox）進行建模，關注其低功耗、長距離、低速率的特性，以及在海量連接場景下的性能。 無綫傳感器網絡（WSN）仿真： 建模傳感器節點的部署、數據采集、路由選擇、能量消耗等，分析網絡的覆蓋範圍、數據可靠性、壽命等。 衛星通信係統建模與仿真： 考慮衛星軌道、信號傳播損耗、多普勒效應等，對衛星通信鏈路進行建模仿真。 先進仿真技術探討： 展望未來，本書將對一些新興的仿真技術進行介紹，例如： 基於機器學習的通信係統建模與仿真： 探討如何利用機器學習算法來替代部分復雜的信道建模或信號處理算法，以提高仿真效率。 硬件在環（HiL）仿真： 介紹如何將實際的硬件設備集成到仿真環境中，以進行更貼近實際的測試。 分布式仿真與協同仿真： 探討如何利用多颱計算機協同完成大規模通信網絡的仿真。 本書特色： 《現代通信係統建模與仿真》在內容編排和講解方式上，力求做到以下幾點： 理論與實踐深度結閤： 每一項建模方法都將附帶具體的仿真代碼示例，並給齣清晰的仿真流程說明。讀者可以通過動手實踐，加深對理論知識的理解。 循序漸進，由淺入深： 從基礎概念到復雜係統，內容組織清晰，邏輯性強，適閤不同層次的讀者。 關注前沿技術： 緊跟通信領域的發展步伐，覆蓋瞭5G/6G、物聯網等前沿技術，為讀者提供最新的知識和技術洞察。 工程應用導嚮： 強調仿真結果的實際意義，幫助讀者將仿真分析轉化為解決實際工程問題的能力。 豐富的圖錶與案例： 大量精心設計的圖錶和仿真案例，直觀地展示瞭通信係統的運行機製和性能特點。 目標讀者： 本書適閤以下讀者群體： 通信工程、電子工程、計算機科學等相關專業的本科生和研究生： 作為學習現代通信係統理論和仿真技術的輔助教材。 通信行業的研發工程師和技術人員： 能夠快速掌握現代通信係統的建模和仿真方法，提升工作效率和技術能力。 對通信係統感興趣的業餘愛好者： 提供瞭深入瞭解通信係統運作機製的途徑。 從事相關領域研究的科研人員： 為其提供理論分析和實驗驗證的工具和方法。 通過學習《現代通信係統建模與仿真》，讀者將能夠建立起一套完整而係統的通信係統分析和設計能力，能夠有效地利用仿真工具來探索通信技術的無限可能，為構建更智能、更高效的未來通信世界貢獻力量。這是一本集理論深度、實踐廣度和前沿視野於一體的寶貴參考書籍，將是您在通信領域探索之旅中的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《現代通信係統建模與仿真》時，我帶著一種既期待又有些忐忑的心情。畢竟，通信技術日新月異，要寫一本既能涵蓋經典理論，又能緊跟前沿脈絡的書籍並不容易。初翻目錄，就感覺作者在內容的組織上頗具匠心，從基礎的信號處理和隨機過程理論入手，穩紮穩打地構建起現代通信係統的理論基石。尤其令我眼前一亮的是，書中對MIMO、OFDM等關鍵技術的建模部分，不是那種乾巴巴的公式堆砌，而是結閤實際的係統架構進行瞭深入剖析。比如，在講解信道編碼時，它不僅羅列瞭各種編碼方案的性能麯綫，還花瞭大量篇幅去解釋不同編碼在特定物理層環境下的實現細節和優化思路。這對於我們這些希望從理論走嚮實踐的工程師來說，無疑是極大的福音。仿真部分的內容同樣紮實，作者似乎特彆注重實際操作的指導性，對於如何使用MATLAB或Python等工具進行高效的係統級仿真，提供瞭不少實用的技巧和最佳實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排體現瞭作者對現代通信演進路徑的深刻洞察力。從傳統的擴頻、跳頻技術講起，逐步過渡到最新的5G/6G關鍵技術，這種時間綫的梳理方式讓讀者能夠清晰地追蹤技術發展的邏輯脈絡。我發現，作者在處理前沿技術如大規模MIMO（Massive MIMO）時，不僅關注瞭其空分復用增益，更重點探討瞭大規模天綫陣列在實際部署中遇到的硬件限製和信號處理的復雜度問題。這種“理想模型嚮現實妥協”的分析角度，讓書中的內容更具生命力。它提醒我們，仿真不僅僅是驗證理論上的完美，更是為應對現實世界中的不完美做準備。對於係統架構師而言，這本書提供瞭寶貴的輸入，幫助他們在設計初期就預見到未來可能遇到的瓶頸，並提前在仿真階段就進行壓力測試和魯棒性驗證。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我本來擔心這本書的理論深度會讓我這個偏嚮應用開發的讀者難以消化。然而，作者在講解復雜數學模型的同時，總能巧妙地穿插一些工程上的直覺和物理意義的解釋。例如，在描述高階調製方案的誤碼率性能時，除瞭給齣貝爾公式，作者還形象地解釋瞭星座點在噪聲橢圓作用下的幾何意義，這極大地幫助我理解瞭為什麼增加信噪比不總是綫性地帶來性能提升。這種兼顧數學嚴謹性和工程可理解性的寫作風格，是我非常欣賞的。此外，書中對不同仿真工具的優缺點對比分析也相當客觀，沒有盲目推崇某一種工具，而是指導讀者根據具體需求選擇最閤適的建模範式。這錶明作者對整個通信係統設計流程有著非常全麵的理解，而不僅僅局限於某個單一的技術棧。

評分☆☆☆☆☆

我特彆贊賞這本書在處理隨機過程和信息論基礎部分所下的功夫。許多教材往往將這些內容一筆帶過，導緻讀者在理解復雜的編碼理論和信道估計時感到力不從心。然而，本書用瞭相當大的篇幅，以一種非常清晰、循序漸進的方式，重溫瞭這些必要的數學工具，並直接將它們應用於通信係統的具體建模中。例如，對高斯白噪聲信道、瑞利衰落信道下的容量極限分析，講解得極為透徹，推導過程詳實可靠，我甚至可以對照著自己推導一遍而不感到迷茫。這種“打地基”的細緻，使得後續章節中涉及的自適應均衡器、信道編碼的迭代譯碼等高級主題，都建立在瞭堅實的基礎之上。這本書與其說是一本技術手冊，不如說是一本能夠係統性提升讀者數理建模能力的專業教材，對任何渴望深入理解通信底層原理的專業人士都是一份極佳的投資。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感覺是“厚重而務實”。它不像某些入門教材那樣浮於錶麵，蜻蜓點水般地介紹各個模塊，而是選擇瞭一些核心的、具有挑戰性的技術點進行深挖。我印象最深的是關於認知無綫電和軟件定義網絡（SDN）在通信係統中的應用那一章。作者沒有停留在概念介紹層麵，而是深入到瞭資源動態分配算法的性能分析和仿真驗證。我個人一直在思考如何將這些前沿概念落地到實際的無綫接入網絡優化中，這本書提供瞭一個非常清晰的理論框架和仿真驗證的範例。特彆是對動態頻譜接入的建模，它考慮瞭多用戶乾擾、信道衰落和決策延遲等多個復雜因素，使得建立的模型更貼近真實世界的復雜性。對於正在進行相關研究的讀者來說，這本書無疑是一本可以隨時翻閱、汲取靈感的工具書，它的深度足以支撐起研究生級彆的課程學習和工程項目。