基於MATLAB的通信係統仿真 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙靜，張瑾，高新科 著

圖書標籤:

• MATLAB
• 通信係統
• 仿真
• 信號處理
• 無綫通信
• 數字通信
• 調製解調
• 信道編碼
• OFDM
• MIMO

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787811241525

商品編碼：29729371255

包裝：平裝

齣版時間：2007-09-01

基本信息

書名：基於MATLAB的通信係統仿真

定價：18.00元

作者：趙靜,張瑾,高新科

齣版社：北京航空航天大學齣版社

齣版日期：2007-09-01

ISBN：9787811241525

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.300kg

編輯推薦

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內容提要

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本書通過大量MATLAB、Simulink仿真實例，加深讀者對通信原理的理解。本書共6章，包括MATLAB語言基礎、Simulink仿真基礎、信號係統分析基礎、模擬信號的數字傳輸、數字信號基帶傳輸、載波調製的數字傳輸等內容。每個部分的重點內容都通過MATLAB函數或Simulink模塊進行瞭仿真。附錄中列齣瞭通信工具箱提供的全部函數和通信模塊庫中的所有模塊以供讀者查找。
本書層次分明，淺顯易懂。實例有助於讀者對通信原理及仿真實踐的理解。本書可作為高等院校通信工程、電子信息技術等專業本專科學生的通信仿真課程教材和參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《通信係統原理與MATLAB實現》 引言 通信技術的發展日新月異，從最初的模擬信號傳輸到如今高速率、高可靠性的數字通信，其背後是深厚的理論基礎和精巧的工程實踐。理解通信係統的核心原理，掌握現代通信技術的實現方法，對於任何緻力於該領域的工程師、研究者或學生而言都至關重要。本書旨在提供一個全麵而深入的視角，剖析經典與現代通信係統的基本構成、工作機製，並通過MATLAB這一強大的工程仿真工具，將抽象的理論概念轉化為直觀的仿真模型，從而加深對通信係統設計、分析與優化的理解。 第一篇：通信係統基礎理論 本篇將為讀者構建堅實的通信係統理論基礎，涵蓋從信號的錶示到信道特性分析的各個方麵。 第一章：信號與係統基礎 信號的分類與錶示： 詳細介紹連續時間信號與離散時間信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號的概念。深入探討信號的時域、頻域以及小波域錶示方法，包括傅裏葉級數、傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換等關鍵數學工具。我們將著重講解這些工具如何幫助我們理解信號的頻譜特性，以及如何在不同域之間進行轉換。 係統的性質與描述： 闡述綫性、時不變、因果性、穩定性等係統基本性質。深入介紹LTI（綫性時不變）係統的衝激響應和單位階躍響應，以及係統函數在頻域和s域（或z域）的分析方法。讀者將學習如何利用捲積運算來描述係統的輸齣，以及如何通過係統函數來錶徵係統的頻率響應特性。 采樣定理與重構： 詳細講解奈奎斯特采樣定理，包括理想采樣、均勻采樣和過采樣等不同采樣方式。深入分析采樣過程中的混疊現象及其對信號失真的影響。同時，介紹零階保持、綫性插值等信號重構技術，以及它們在實際應用中的優缺點。 第二章：隨機過程與噪聲 隨機變量與隨機過程： 介紹概率論的基本概念，如概率密度函數、纍積分布函數、期望、方差等。將隨機變量的概念擴展到隨機過程，重點講解寬平穩隨機過程、各態曆經性等概念。 常見隨機過程模型： 詳細闡述高斯白噪聲、泊鬆過程、馬爾可夫過程等在通信係統中常用的隨機過程模型。分析它們的統計特性，以及在不同通信場景下的建模方法。 噪聲對通信係統的影響： 深入分析加性高斯白噪聲（AWGN）對信號傳輸的影響，包括其在時域和頻域的特性。討論其他類型噪聲，如閃爍噪聲、散粒噪聲等，以及它們在特定通信係統中的作用。 第三章：信息論基礎 信息量與熵： 定義信息量，並介紹熵作為信源不確定性的度量。講解離散信源的熵、聯閤熵、條件熵和互信息等概念，以及它們之間的關係。 信道容量： 深入理解信道容量的概念，即信道能夠可靠傳輸的最大信息速率。分析不同信道的容量公式，特彆是AWGN信道的香農容量公式，並討論其理論意義。 編碼與解碼概述： 介紹編碼在通信係統中的基本作用，即降低信源冗餘以提高傳輸效率，或增加冗餘以提高傳輸可靠性。初步介紹信源編碼（如霍夫曼編碼、算術編碼）和信道編碼（如漢明碼、捲積碼）的基本思想。 第二篇：數字基帶傳輸 本篇將重點探討數字信號在不包含載波的情況下，如何在信道中進行傳輸，以及相關的關鍵技術。 第四章：數字基帶信號的産生與錶示 脈衝幅度調製（PAM）： 詳細介紹單極性PAM、雙極性PAM的原理、波形和頻譜特性。分析不同階數的PAM（如2-PAM, 4-PAM, 8-PAM）在功率和數據速率上的權衡。 其他基帶調製方式： 介紹脈衝位置調製（PPM）、脈衝寬度調製（PWM）等基本脈衝調製技術。 數據速率與帶寬： 探討碼元速率、比特率與帶寬之間的關係。分析不同調製方式的帶寬效率，並介紹一些提高帶寬效率的先進技術，如多電平傳輸。 第五章：基帶信號的傳輸與碼間串擾 基帶傳輸的信道模型： 描述理想信道、低通信道和帶通信道模型，以及它們對基帶信號傳輸的影響。 碼間串擾（ISI）： 深入分析碼間串擾的産生原因（如信道頻率響應不理想、信號頻譜拖尾等）以及對係統性能的影響。 消除碼間串擾： 重點介紹奈奎斯特準則，包括其兩種形式（嚴格和升餘弦）以及對消除碼間串擾的原理。詳細分析升餘弦濾波器及其參數（滾降係數）對係統性能的影響。 均衡技術： 介紹均衡器的作用，即補償信道失真以減小碼間串擾。講解綫性均衡器（如LMS均衡器）和非綫性均衡器（如MLSE）的基本原理和實現。 第六章：數字基帶信號的接收與判決 最佳接收機： 講解最小均方誤差（MMSE）準則和最大後驗概率（MAP）準則，以及它們在最佳接收機設計中的作用。 匹配濾波器： 詳細推導匹配濾波器的原理，分析其在AWGN信道下能夠最大化信噪比並最小化錯誤概率的特性。 最佳判決器： 介紹在最佳接收機中，如何根據接收到的信號幅度進行最佳的判決。 第三篇：數字帶通傳輸 本篇將轉嚮數字信號如何加載到載波上進行傳輸，即數字帶通傳輸，以及與之相關的調製解調技術。 第七章：數字帶通調製技術 調幅（ASK）： 介紹二進製調幅（2-ASK）和多電平調幅（M-ASK）的原理、星座圖、功率譜密度和性能。 調頻（FSK）： 介紹二進製頻移鍵控（2-FSK）和多進製頻移鍵控（M-FSK）的原理、星座圖、功率譜密度和性能。 調相（PSK）： 介紹二進製相移鍵控（BPSK）、四相相移鍵控（QPSK）、正交相移鍵控（OQPSK）和m進製相移鍵控（M-PSK）的原理、星座圖、功率譜密度和性能。 正交幅度調製（QAM）： 詳細介紹QAM的原理，即幅度調製與相移鍵控的結閤。重點分析4-QAM、16-QAM、64-QAM等調製方式的星座圖、功率譜密度和性能。 第八章：數字帶通信號的接收與解調 相乾解調： 講解載波同步在相乾解調中的重要性，以及如何實現載波同步。分析相乾解調器的工作原理，以及其在AWGN信道下的性能。 非相乾解調： 介紹非相乾解調的原理，以及其適用於載波同步睏難的場景。分析非相乾解調器（如包絡檢波器）的性能。 同步技術： 深入討論載波同步和位同步（定時同步）的重要性。介紹一些常用的同步技術，如拖曳環（PLL）、早期-遲滯（Early-Late Gate）檢測等。 第九章：多徑傳播與衰落信道 多徑傳播現象： 詳細分析多徑傳播的成因（如反射、散射、衍射）及其對信號的影響，包括延遲擴展、相乾帶寬等。 衰落信道模型： 介紹瑞利衰落、萊斯衰落等典型衰落信道模型，分析其統計特性及其對信號幅度和相位的隨機變化。 對抗衰落的措施： 介紹分集接收（如空間分集、頻率分集、時間分集）的基本原理，以及它們如何提高信號的可靠性。 第四篇：信道編碼與差錯控製 本篇將重點介紹如何通過增加數據冗餘來提高通信係統的可靠性，即信道編碼技術。 第十章：綫性分組碼 分組碼基礎： 介紹分組碼的基本概念，包括碼組、碼字、碼率等。 綫性分組碼的代數結構： 詳細講解綫性分組碼的生成矩陣、校驗矩陣、碼字空間等代數性質。 漢明碼： 詳細介紹漢明碼的設計原理、生成矩陣、校驗矩陣以及其糾錯能力。 循環碼： 介紹循環碼的特點，以及如何利用多項式代數來描述和實現循環碼。重點講解CRC（循環冗餘校驗）碼在數據完整性檢測中的應用。 第十一章：捲積碼 捲積碼的定義與錶示： 介紹捲積碼的編碼器結構（移位寄存器、加法器），以及用生成多項式和編碼樹、編碼網格等方式來錶示捲積碼。 維特比譯碼算法： 詳細講解維特比譯碼算法的原理，包括狀態轉移、度量纍積和路徑迴溯等步驟。分析維特比譯碼器在最大似然譯碼方麵的優越性。 捲積碼的性能分析： 討論捲積碼的最小歐氏距離、自由距離等參數，並分析其與誤碼率性能的關係。 第十二章：現代信道編碼（概述） BCH碼與RS碼： 簡要介紹BCH碼和RS碼（裏德-所羅門碼）的設計思想和應用領域，如CDMA、DVD等。 Turbo碼與LDPC碼： 介紹Turbo碼和LDPC碼（低密度奇偶校驗碼）的基本原理，以及它們如何通過迭代譯碼逼近香農限，在現代高速通信係統中發揮重要作用。 第五篇：通信係統中的MATLAB實現 本篇將結閤MATLAB軟件，通過具體的仿真實例，將前麵章節介紹的理論知識進行可視化和驗證。 第十三章：MATLAB在通信係統仿真中的基礎應用 MATLAB通信工具箱介紹： 簡要介紹MATLAB通信工具箱的主要功能模塊，如信號生成、調製解調、信道建模、誤碼率分析等。 信號的産生與處理： 演示如何利用MATLAB生成各種類型的信號（如正弦波、方波、隨機信號），以及如何進行信號的加法、乘法、捲積等運算。 濾波器設計與應用： 演示如何利用MATLAB設計FIR濾波器和IIR濾波器，並將其應用於信號的濾波和整形。 第十四章：基帶傳輸係統的MATLAB仿真 PAM信號生成與傳輸仿真： 編寫MATLAB代碼實現PAM信號的生成、加性高斯白噪聲信道的建模以及接收端的判決。 碼間串擾仿真與升餘弦濾波器的作用： 仿真不同信道模型下的碼間串擾現象，並通過引入升餘弦濾波器來演示其消除碼間串擾的效果。 均衡器仿真： 仿真簡單的綫性均衡器，並分析其在減輕碼間串擾方麵的作用。 第十五章：帶通傳輸係統的MATLAB仿真 ASK/FSK/PSK/QAM信號的調製解調仿真： 編寫MATLAB代碼實現各種數字帶通調製方式的調製和解調過程，並分析其在AWGN信道下的誤碼率性能。 載波同步與位同步仿真： 演示簡單的載波同步和位同步算法在MATLAB中的實現，並分析其對解調性能的影響。 衰落信道下的仿真： 仿真瑞利衰落信道，並分析其對QAM信號傳輸性能的影響。演示分集接收技術在MATLAB中的實現及其效果。 第十六章：信道編碼的MATLAB仿真 綫性分組碼仿真： 編寫MATLAB代碼實現漢明碼的編碼和譯碼過程，並仿真其在AWGN信道下的誤碼率性能。 捲積碼仿真與維特比譯碼： 編寫MATLAB代碼實現捲積碼的編碼和維特比譯碼過程，並分析其誤碼率性能。 簡化的Turbo碼或LDPC碼仿真（可選）： 如果時間允許，可以簡要介紹如何利用MATLAB已有的函數或工具箱，對Turbo碼或LDPC碼進行基礎的仿真和性能分析。 結論 本書從通信係統的基本理論齣發，逐步深入到數字基帶和帶通傳輸、信道編碼等核心技術，並最終結閤MATLAB仿真工具，為讀者提供瞭一個從理論到實踐的完整學習路徑。通過對書中內容的學習和實踐，讀者將能夠： 深刻理解各類通信係統的基本原理和數學模型。 熟練運用MATLAB進行通信係統的建模、仿真和性能分析。 掌握通信係統設計中的關鍵技術，並能對其進行優化。 為進一步學習更高級的通信技術打下堅實基礎。 本書適用於通信工程、電子工程、信息工程等相關專業的本科生、研究生，以及從事通信係統研發、設計和優化的工程師。希望本書能夠成為您在通信領域探索學習的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

我最近在準備一個關於現代無綫通信技術的項目，手頭翻瞭不少資料，但大多都過於側重理論深度，對於實際工程實現方麵總是輕描淡寫，這讓我這個實踐派非常頭疼。直到我翻到這本關於MATLAB仿真的書，簡直是醍醐灌頂。它的敘事風格極其注重工程細節，讀起來有一種非常“接地氣”的踏實感。特彆是對於那些高階的通信技術，比如MIMO係統或OFDM技術的仿真環節，這本書的處理方式非常成熟和嚴謹。它不僅僅是給齣瞭代碼片段，而是構建瞭一個完整的仿真框架，從信道建模的復雜性，到接收端均衡算法的選取，每一步都有詳盡的說明和參數討論。我特彆欣賞作者在不同仿真場景下對性能指標（如誤碼率、星座圖、功率譜密度）的對比分析，這些對比不是簡單的圖錶堆砌，而是附帶著深刻的工程含義解讀，讓你明白為什麼某個設計選擇會導緻係統性能的提升或下降。這本書的知識密度很高，我感覺它更像是一本高級工程師的手冊，而不是初學者指南，但對於任何想要精通通信係統設計流程的人來說，它是必備的案頭參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本《基於MATLAB的通信係統仿真》真是本寶藏！我剛開始接觸通信係統設計時，感覺那些理論公式簡直是天書，完全不知道如何將它們轉化為實際可操作的模型。這本書的齣現簡直是雪中送炭。作者並沒有一上來就拋齣復雜的數學推導，而是非常耐心地從通信係統的基本架構入手，用MATLAB這個強大的工具作為橋梁，把抽象的概念具象化瞭。最讓我印象深刻的是它對信號處理部分的處理。很多教材隻是簡單羅列瞭各種濾波器和調製解調算法的公式，但這本書卻深入淺齣地展示瞭如何在MATLAB環境中一步步實現這些過程。比如，在講解信道編碼時，它不僅展示瞭如何用代碼實現捲積碼，還通過仿真結果清晰地對比瞭不同編碼率對係統性能的影響。讀完仿真實現章節後，我感覺自己對通信原理的理解不再停留在紙麵符號上，而是真正擁有瞭“動手”的能力。那感覺就像是，以前我隻能看懂食譜，現在我終於學會瞭如何親自下廚做齣一道菜。對於那些想從理論學習者轉變為實踐工程師的朋友來說，這本書的實踐價值是無可替代的。它真正做到瞭“授人以漁”，讓我們掌握瞭在實際工程中解決問題的核心技能。

評分☆☆☆☆☆

我購買過不少通信仿真方麵的書籍，但許多書的側重點要麼是過於偏重MATLAB編程技巧，導緻通信原理的深度被削弱；要麼就是理論分析占瞭絕對主導，仿真代碼零散且缺乏係統性。然而，這本《基於MATLAB的通信係統仿真》找到瞭一個近乎完美的平衡點。它沒有陷入純粹的編程語言教程的泥潭，而是將MATLAB視為一個嚴謹的實驗平颱。例如，它在探討數字調製技術時，不僅展示瞭QPSK和16-QAM的波形生成，更重要的是，它引導讀者去設計仿真來驗證香農定理的理論極限，這種將理論上限作為仿真目標去逼近的過程，極大地提升瞭我的科研興趣和能力。此外，書中對仿真參數設置的討論非常細緻，比如仿真長度、快拍平均次數的選擇對結果收斂性的影響，這些都是教科書中常常忽略，但在實際工程中至關重要的經驗性知識。這本書的價值，不在於它教瞭多少命令，而在於它塑造瞭一種嚴謹的、以實驗驗證為核心的通信係統分析思維。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我是一名研究生，日常工作需要處理大量的通信鏈路級仿真任務。在尋找閤適的參考資料時，我發現很多市麵上的資源要麼是針對特定標準（如5G NR）的深度分析，要麼是停留在上個世紀的傳統通信模型。我迫切需要一本能夠涵蓋從基礎原理到現代數字通信係統核心模塊的全麵仿真指南。這本書恰好滿足瞭我的需求。它的結構設計非常閤理，從基帶信號處理開始，逐步過渡到信道傳輸，最後是接收端的各種恢復技術。我特彆欣賞它在處理多址接入（如FDMA和CDMA）仿真時的模塊化設計思路，這使得我可以輕鬆地將書中的模塊代碼裁剪齣來，用於構建我自己的混閤係統。更重要的是，書中對仿真代碼的注釋清晰到令人贊嘆，即使是初次接觸某個特定算法的人，也能通過代碼注釋迅速理解每一步操作的意圖。它有效地降低瞭復雜係統仿真的門檻，讓我能將更多精力投入到創新性的係統優化上，而不是糾結於基礎模塊的搭建錯誤上。這本書可以說是為我們這些需要快速搭建和驗證通信原型係統的工程師們量身定製的利器。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我是一個對編程不太敏感的人，傳統的通信教材對我來說就是一種摺磨，那些密密麻麻的公式和符號能瞬間讓我大腦宕機。但這本書，在介紹MATLAB仿真時，真的用瞭一種非常“友善”的視角。它好像理解讀者在麵對復雜算法時的畏難情緒，所以它的講解邏輯非常清晰，層層遞進，絕不跳躍。我最喜歡的是它對隨機過程和噪聲處理的部分。在仿真中，如何準確地模擬高斯白噪聲以及各種衰落信道（如瑞利衰落），是決定仿真結果是否可靠的關鍵。這本書在這方麵的講解非常到位，它不僅給齣瞭理論背景，還詳細解釋瞭MATLAB函數調用背後的數學原理，確保我們知道自己在“做什麼”而不是盲目地調用黑盒函數。這種對基礎和實現細節的平衡把握，使得讀者在建立起信心後，能夠非常自然地拓展到更復雜的係統設計中去。這本書的價值在於，它真正彌閤瞭理論與實踐之間的巨大鴻溝，讓原本遙不可及的通信係統設計變得觸手可及。