基于MATLAB的通信系统仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵静，张瑾，高新科 著

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• MATLAB
• 通信系统
• 仿真
• 信号处理
• 无线通信
• 数字通信
• 调制解调
• 信道编码
• OFDM
• MIMO

店铺： 广影图书专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787811241525

商品编码：29729371255

包装：平装

出版时间：2007-09-01

基本信息

书名：基于MATLAB的通信系统仿真

定价：18.00元

作者：赵静,张瑾,高新科

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2007-09-01

ISBN：9787811241525

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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内容提要

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本书通过大量MATLAB、Simulink仿真实例，加深读者对通信原理的理解。本书共6章，包括MATLAB语言基础、Simulink仿真基础、信号系统分析基础、模拟信号的数字传输、数字信号基带传输、载波调制的数字传输等内容。每个部分的重点内容都通过MATLAB函数或Simulink模块进行了仿真。附录中列出了通信工具箱提供的全部函数和通信模块库中的所有模块以供读者查找。
本书层次分明，浅显易懂。实例有助于读者对通信原理及仿真实践的理解。本书可作为高等院校通信工程、电子信息技术等专业本专科学生的通信仿真课程教材和参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《通信系统原理与MATLAB实现》 引言 通信技术的发展日新月异，从最初的模拟信号传输到如今高速率、高可靠性的数字通信，其背后是深厚的理论基础和精巧的工程实践。理解通信系统的核心原理，掌握现代通信技术的实现方法，对于任何致力于该领域的工程师、研究者或学生而言都至关重要。本书旨在提供一个全面而深入的视角，剖析经典与现代通信系统的基本构成、工作机制，并通过MATLAB这一强大的工程仿真工具，将抽象的理论概念转化为直观的仿真模型，从而加深对通信系统设计、分析与优化的理解。 第一篇：通信系统基础理论 本篇将为读者构建坚实的通信系统理论基础，涵盖从信号的表示到信道特性分析的各个方面。 第一章：信号与系统基础 信号的分类与表示： 详细介绍连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号的概念。深入探讨信号的时域、频域以及小波域表示方法，包括傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等关键数学工具。我们将着重讲解这些工具如何帮助我们理解信号的频谱特性，以及如何在不同域之间进行转换。 系统的性质与描述： 阐述线性、时不变、因果性、稳定性等系统基本性质。深入介绍LTI（线性时不变）系统的冲激响应和单位阶跃响应，以及系统函数在频域和s域（或z域）的分析方法。读者将学习如何利用卷积运算来描述系统的输出，以及如何通过系统函数来表征系统的频率响应特性。 采样定理与重构： 详细讲解奈奎斯特采样定理，包括理想采样、均匀采样和过采样等不同采样方式。深入分析采样过程中的混叠现象及其对信号失真的影响。同时，介绍零阶保持、线性插值等信号重构技术，以及它们在实际应用中的优缺点。 第二章：随机过程与噪声 随机变量与随机过程： 介绍概率论的基本概念，如概率密度函数、累积分布函数、期望、方差等。将随机变量的概念扩展到随机过程，重点讲解宽平稳随机过程、各态历经性等概念。 常见随机过程模型： 详细阐述高斯白噪声、泊松过程、马尔可夫过程等在通信系统中常用的随机过程模型。分析它们的统计特性，以及在不同通信场景下的建模方法。 噪声对通信系统的影响： 深入分析加性高斯白噪声（AWGN）对信号传输的影响，包括其在时域和频域的特性。讨论其他类型噪声，如闪烁噪声、散粒噪声等，以及它们在特定通信系统中的作用。 第三章：信息论基础 信息量与熵： 定义信息量，并介绍熵作为信源不确定性的度量。讲解离散信源的熵、联合熵、条件熵和互信息等概念，以及它们之间的关系。 信道容量： 深入理解信道容量的概念，即信道能够可靠传输的最大信息速率。分析不同信道的容量公式，特别是AWGN信道的香农容量公式，并讨论其理论意义。 编码与解码概述： 介绍编码在通信系统中的基本作用，即降低信源冗余以提高传输效率，或增加冗余以提高传输可靠性。初步介绍信源编码（如霍夫曼编码、算术编码）和信道编码（如汉明码、卷积码）的基本思想。 第二篇：数字基带传输 本篇将重点探讨数字信号在不包含载波的情况下，如何在信道中进行传输，以及相关的关键技术。 第四章：数字基带信号的产生与表示 脉冲幅度调制（PAM）： 详细介绍单极性PAM、双极性PAM的原理、波形和频谱特性。分析不同阶数的PAM（如2-PAM, 4-PAM, 8-PAM）在功率和数据速率上的权衡。 其他基带调制方式： 介绍脉冲位置调制（PPM）、脉冲宽度调制（PWM）等基本脉冲调制技术。 数据速率与带宽： 探讨码元速率、比特率与带宽之间的关系。分析不同调制方式的带宽效率，并介绍一些提高带宽效率的先进技术，如多电平传输。 第五章：基带信号的传输与码间串扰 基带传输的信道模型： 描述理想信道、低通信道和带通信道模型，以及它们对基带信号传输的影响。 码间串扰（ISI）： 深入分析码间串扰的产生原因（如信道频率响应不理想、信号频谱拖尾等）以及对系统性能的影响。 消除码间串扰： 重点介绍奈奎斯特准则，包括其两种形式（严格和升余弦）以及对消除码间串扰的原理。详细分析升余弦滤波器及其参数（滚降系数）对系统性能的影响。 均衡技术： 介绍均衡器的作用，即补偿信道失真以减小码间串扰。讲解线性均衡器（如LMS均衡器）和非线性均衡器（如MLSE）的基本原理和实现。 第六章：数字基带信号的接收与判决 最佳接收机： 讲解最小均方误差（MMSE）准则和最大后验概率（MAP）准则，以及它们在最佳接收机设计中的作用。 匹配滤波器： 详细推导匹配滤波器的原理，分析其在AWGN信道下能够最大化信噪比并最小化错误概率的特性。 最佳判决器： 介绍在最佳接收机中，如何根据接收到的信号幅度进行最佳的判决。 第三篇：数字带通传输 本篇将转向数字信号如何加载到载波上进行传输，即数字带通传输，以及与之相关的调制解调技术。 第七章：数字带通调制技术 调幅（ASK）： 介绍二进制调幅（2-ASK）和多电平调幅（M-ASK）的原理、星座图、功率谱密度和性能。 调频（FSK）： 介绍二进制频移键控（2-FSK）和多进制频移键控（M-FSK）的原理、星座图、功率谱密度和性能。 调相（PSK）： 介绍二进制相移键控（BPSK）、四相相移键控（QPSK）、正交相移键控（OQPSK）和m进制相移键控（M-PSK）的原理、星座图、功率谱密度和性能。 正交幅度调制（QAM）： 详细介绍QAM的原理，即幅度调制与相移键控的结合。重点分析4-QAM、16-QAM、64-QAM等调制方式的星座图、功率谱密度和性能。 第八章：数字带通信号的接收与解调 相干解调： 讲解载波同步在相干解调中的重要性，以及如何实现载波同步。分析相干解调器的工作原理，以及其在AWGN信道下的性能。 非相干解调： 介绍非相干解调的原理，以及其适用于载波同步困难的场景。分析非相干解调器（如包络检波器）的性能。 同步技术： 深入讨论载波同步和位同步（定时同步）的重要性。介绍一些常用的同步技术，如拖曳环（PLL）、早期-迟滞（Early-Late Gate）检测等。 第九章：多径传播与衰落信道 多径传播现象： 详细分析多径传播的成因（如反射、散射、衍射）及其对信号的影响，包括延迟扩展、相干带宽等。 衰落信道模型： 介绍瑞利衰落、莱斯衰落等典型衰落信道模型，分析其统计特性及其对信号幅度和相位的随机变化。 对抗衰落的措施： 介绍分集接收（如空间分集、频率分集、时间分集）的基本原理，以及它们如何提高信号的可靠性。 第四篇：信道编码与差错控制 本篇将重点介绍如何通过增加数据冗余来提高通信系统的可靠性，即信道编码技术。 第十章：线性分组码 分组码基础： 介绍分组码的基本概念，包括码组、码字、码率等。 线性分组码的代数结构： 详细讲解线性分组码的生成矩阵、校验矩阵、码字空间等代数性质。 汉明码： 详细介绍汉明码的设计原理、生成矩阵、校验矩阵以及其纠错能力。 循环码： 介绍循环码的特点，以及如何利用多项式代数来描述和实现循环码。重点讲解CRC（循环冗余校验）码在数据完整性检测中的应用。 第十一章：卷积码 卷积码的定义与表示： 介绍卷积码的编码器结构（移位寄存器、加法器），以及用生成多项式和编码树、编码网格等方式来表示卷积码。 维特比译码算法： 详细讲解维特比译码算法的原理，包括状态转移、度量累积和路径回溯等步骤。分析维特比译码器在最大似然译码方面的优越性。 卷积码的性能分析： 讨论卷积码的最小欧氏距离、自由距离等参数，并分析其与误码率性能的关系。 第十二章：现代信道编码（概述） BCH码与RS码： 简要介绍BCH码和RS码（里德-所罗门码）的设计思想和应用领域，如CDMA、DVD等。 Turbo码与LDPC码： 介绍Turbo码和LDPC码（低密度奇偶校验码）的基本原理，以及它们如何通过迭代译码逼近香农限，在现代高速通信系统中发挥重要作用。 第五篇：通信系统中的MATLAB实现 本篇将结合MATLAB软件，通过具体的仿真实例，将前面章节介绍的理论知识进行可视化和验证。 第十三章：MATLAB在通信系统仿真中的基础应用 MATLAB通信工具箱介绍： 简要介绍MATLAB通信工具箱的主要功能模块，如信号生成、调制解调、信道建模、误码率分析等。 信号的产生与处理： 演示如何利用MATLAB生成各种类型的信号（如正弦波、方波、随机信号），以及如何进行信号的加法、乘法、卷积等运算。 滤波器设计与应用： 演示如何利用MATLAB设计FIR滤波器和IIR滤波器，并将其应用于信号的滤波和整形。 第十四章：基带传输系统的MATLAB仿真 PAM信号生成与传输仿真： 编写MATLAB代码实现PAM信号的生成、加性高斯白噪声信道的建模以及接收端的判决。 码间串扰仿真与升余弦滤波器的作用： 仿真不同信道模型下的码间串扰现象，并通过引入升余弦滤波器来演示其消除码间串扰的效果。 均衡器仿真： 仿真简单的线性均衡器，并分析其在减轻码间串扰方面的作用。 第十五章：带通传输系统的MATLAB仿真 ASK/FSK/PSK/QAM信号的调制解调仿真： 编写MATLAB代码实现各种数字带通调制方式的调制和解调过程，并分析其在AWGN信道下的误码率性能。 载波同步与位同步仿真： 演示简单的载波同步和位同步算法在MATLAB中的实现，并分析其对解调性能的影响。 衰落信道下的仿真： 仿真瑞利衰落信道，并分析其对QAM信号传输性能的影响。演示分集接收技术在MATLAB中的实现及其效果。 第十六章：信道编码的MATLAB仿真 线性分组码仿真： 编写MATLAB代码实现汉明码的编码和译码过程，并仿真其在AWGN信道下的误码率性能。 卷积码仿真与维特比译码： 编写MATLAB代码实现卷积码的编码和维特比译码过程，并分析其误码率性能。 简化的Turbo码或LDPC码仿真（可选）： 如果时间允许，可以简要介绍如何利用MATLAB已有的函数或工具箱，对Turbo码或LDPC码进行基础的仿真和性能分析。 结论 本书从通信系统的基本理论出发，逐步深入到数字基带和带通传输、信道编码等核心技术，并最终结合MATLAB仿真工具，为读者提供了一个从理论到实践的完整学习路径。通过对书中内容的学习和实践，读者将能够： 深刻理解各类通信系统的基本原理和数学模型。 熟练运用MATLAB进行通信系统的建模、仿真和性能分析。 掌握通信系统设计中的关键技术，并能对其进行优化。 为进一步学习更高级的通信技术打下坚实基础。 本书适用于通信工程、电子工程、信息工程等相关专业的本科生、研究生，以及从事通信系统研发、设计和优化的工程师。希望本书能够成为您在通信领域探索学习的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我是一个对编程不太敏感的人，传统的通信教材对我来说就是一种折磨，那些密密麻麻的公式和符号能瞬间让我大脑宕机。但这本书，在介绍MATLAB仿真时，真的用了一种非常“友善”的视角。它好像理解读者在面对复杂算法时的畏难情绪，所以它的讲解逻辑非常清晰，层层递进，绝不跳跃。我最喜欢的是它对随机过程和噪声处理的部分。在仿真中，如何准确地模拟高斯白噪声以及各种衰落信道（如瑞利衰落），是决定仿真结果是否可靠的关键。这本书在这方面的讲解非常到位，它不仅给出了理论背景，还详细解释了MATLAB函数调用背后的数学原理，确保我们知道自己在“做什么”而不是盲目地调用黑盒函数。这种对基础和实现细节的平衡把握，使得读者在建立起信心后，能够非常自然地拓展到更复杂的系统设计中去。这本书的价值在于，它真正弥合了理论与实践之间的巨大鸿沟，让原本遥不可及的通信系统设计变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

我最近在准备一个关于现代无线通信技术的项目，手头翻了不少资料，但大多都过于侧重理论深度，对于实际工程实现方面总是轻描淡写，这让我这个实践派非常头疼。直到我翻到这本关于MATLAB仿真的书，简直是醍醐灌顶。它的叙事风格极其注重工程细节，读起来有一种非常“接地气”的踏实感。特别是对于那些高阶的通信技术，比如MIMO系统或OFDM技术的仿真环节，这本书的处理方式非常成熟和严谨。它不仅仅是给出了代码片段，而是构建了一个完整的仿真框架，从信道建模的复杂性，到接收端均衡算法的选取，每一步都有详尽的说明和参数讨论。我特别欣赏作者在不同仿真场景下对性能指标（如误码率、星座图、功率谱密度）的对比分析，这些对比不是简单的图表堆砌，而是附带着深刻的工程含义解读，让你明白为什么某个设计选择会导致系统性能的提升或下降。这本书的知识密度很高，我感觉它更像是一本高级工程师的手册，而不是初学者指南，但对于任何想要精通通信系统设计流程的人来说，它是必备的案头参考书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是一名研究生，日常工作需要处理大量的通信链路级仿真任务。在寻找合适的参考资料时，我发现很多市面上的资源要么是针对特定标准（如5G NR）的深度分析，要么是停留在上个世纪的传统通信模型。我迫切需要一本能够涵盖从基础原理到现代数字通信系统核心模块的全面仿真指南。这本书恰好满足了我的需求。它的结构设计非常合理，从基带信号处理开始，逐步过渡到信道传输，最后是接收端的各种恢复技术。我特别欣赏它在处理多址接入（如FDMA和CDMA）仿真时的模块化设计思路，这使得我可以轻松地将书中的模块代码裁剪出来，用于构建我自己的混合系统。更重要的是，书中对仿真代码的注释清晰到令人赞叹，即使是初次接触某个特定算法的人，也能通过代码注释迅速理解每一步操作的意图。它有效地降低了复杂系统仿真的门槛，让我能将更多精力投入到创新性的系统优化上，而不是纠结于基础模块的搭建错误上。这本书可以说是为我们这些需要快速搭建和验证通信原型系统的工程师们量身定制的利器。

评分☆☆☆☆☆

这本《基于MATLAB的通信系统仿真》真是本宝藏！我刚开始接触通信系统设计时，感觉那些理论公式简直是天书，完全不知道如何将它们转化为实际可操作的模型。这本书的出现简直是雪中送炭。作者并没有一上来就抛出复杂的数学推导，而是非常耐心地从通信系统的基本架构入手，用MATLAB这个强大的工具作为桥梁，把抽象的概念具象化了。最让我印象深刻的是它对信号处理部分的处理。很多教材只是简单罗列了各种滤波器和调制解调算法的公式，但这本书却深入浅出地展示了如何在MATLAB环境中一步步实现这些过程。比如，在讲解信道编码时，它不仅展示了如何用代码实现卷积码，还通过仿真结果清晰地对比了不同编码率对系统性能的影响。读完仿真实现章节后，我感觉自己对通信原理的理解不再停留在纸面符号上，而是真正拥有了“动手”的能力。那感觉就像是，以前我只能看懂食谱，现在我终于学会了如何亲自下厨做出一道菜。对于那些想从理论学习者转变为实践工程师的朋友来说，这本书的实践价值是无可替代的。它真正做到了“授人以渔”，让我们掌握了在实际工程中解决问题的核心技能。

评分☆☆☆☆☆

我购买过不少通信仿真方面的书籍，但许多书的侧重点要么是过于偏重MATLAB编程技巧，导致通信原理的深度被削弱；要么就是理论分析占了绝对主导，仿真代码零散且缺乏系统性。然而，这本《基于MATLAB的通信系统仿真》找到了一个近乎完美的平衡点。它没有陷入纯粹的编程语言教程的泥潭，而是将MATLAB视为一个严谨的实验平台。例如，它在探讨数字调制技术时，不仅展示了QPSK和16-QAM的波形生成，更重要的是，它引导读者去设计仿真来验证香农定理的理论极限，这种将理论上限作为仿真目标去逼近的过程，极大地提升了我的科研兴趣和能力。此外，书中对仿真参数设置的讨论非常细致，比如仿真长度、快拍平均次数的选择对结果收敛性的影响，这些都是教科书中常常忽略，但在实际工程中至关重要的经验性知识。这本书的价值，不在于它教了多少命令，而在于它塑造了一种严谨的、以实验验证为核心的通信系统分析思维。