MATLAB通信仿真及应用实例详解 (2009 年度畅销榜NO.3893 )

本书着重介绍了MATLAB在通信仿真，尤其是移动通信仿真中的应用，通过丰富具体的实例来加深读者对通信系统仿真的理解和掌握。\r\n\r\n 全书共分10章，前3章介绍MATLAB通信仿真的基础，包括Simulink和S-函数；第4~8章分别介绍了信源和信宿、信道传输、信源编码、信道编码、信号交织以及信号调制的仿真模块及其仿真实现过程；第9章介绍了在通信系统的仿真和调试过程中经常遇到的问题及其解决办法；最后，第10章以cdma 2000为例介绍了移动通信系统的设计和仿真。\r\n\r\n 本书适用于通信行业的大专院校学生和研究人员，既可以作为初学者的入门教材，也可以用作中高级读者和研究人员的速查手册。 \r\n
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第1章 MATLAB与通信仿真 1 \r\n\r\n 1.1 MATLAB简介 1 \r\n\r\n 1.1.1 MATLAB集成开发环境 2 \r\n\r\n 1.1.2 MATLAB编程语言 6 \r\n\r\n 1.2 通信仿真 8 \r\n\r\n 1.2.1 通信仿真的概念 8 \r\n\r\n 1.2.2 通信仿真的一般步骤 9 \r\n\r\n 第2章 Simulink入门 12 \r\n\r\n 2.1 Simulink简介 12 \r\n\r\n 2.2 Simulink工作环境 13 \r\n\r\n 2.2.1 Simulink模型库 13 \r\n\r\n 2.2.2 设计仿真模型 14 \r\n\r\n 2.2.3 运行仿真 14 \r\n\r\n 2.2.4 建立子系统 15 \r\n\r\n 2.2.5 封装子系统 17 \r\n\r\n 2.3 Simulink模型库 20 \r\n\r\n 第3章 S-函数 23 \r\n\r\n 3.1 S-函数简介 23 \r\n\r\n 3.1.1 S-函数的工作原理 23 \r\n\r\n 3.1.2 S-函数基本概念 24 \r\n\r\n 3.2 M文件S-函数 26 \r\n\r\n 3.2.1 M文件S-函数简介 26 \r\n\r\n 3.2.2 M文件S-函数的编写示例 30 \r\n\r\n 3.3 C语言S-函数 46 \r\n\r\n 3.3.1 C语言S-函数简介 46 \r\n\r\n 3.3.2 C语言S-函数的编写示例 51 \r\n\r\n 3.4 C++语言S-函数 60 \r\n\r\n 第4章 信源和信宿 66 \r\n\r\n 4.1 信源 66 \r\n\r\n 4.1.1 压控振荡器 66 \r\n\r\n 4.1.2 从文件中读取数据 68 \r\n\r\n 4.1.3 数据源 72 \r\n\r\n 4.1.4 噪声源 78 \r\n\r\n 4.1.5 序列生成器 85 \r\n\r\n 4.1.6 实例4.1--通过压控振荡器实现BFSK调制 99 \r\n\r\n 4.2 信宿 101 \r\n\r\n 4.2.1 示波器 101 \r\n\r\n 4.2.2 错误率统计 103 \r\n\r\n 4.2.3 将结果输出到文件 105 \r\n\r\n 4.2.4 眼图. 发散图和轨迹图 108 \r\n\r\n 第5章 信道 116 \r\n\r\n 5.1 加性高斯白噪声信道 116 \r\n\r\n 5.1.1 函数awgn() 116 \r\n\r\n 5.1.2 函数wgn() 118 \r\n\r\n 5.1.3 加性高斯白噪声信道模块 120 \r\n\r\n 5.1.4 实例5.1--BFSK在高斯白噪声信道中的传输性能 122 \r\n\r\n 5.2 二进制对称信道 127 \r\n\r\n 5.2.1 二进制对称信道模块 127 \r\n\r\n 5.2.2 实例5.2--卷积编码器在二进制对称信道中的性能 128 \r\n\r\n 5.3 多径瑞利衰落信道 132 \r\n\r\n 5.3.1 多径瑞利衰落信道模块 132 \r\n\r\n 5.3.2 实例5.3--BFSK在多径瑞利衰落信道中的传输性能 134 \r\n\r\n 5.4 伦琴衰落信道 138 \r\n\r\n 5.4.1 伦琴衰落信道模块 138 \r\n\r\n 5.4.2 实例5.4——BFSK在多径瑞利衰落信道中的传输性能 139 \r\n\r\n 5.5 射频损耗 142 \r\n\r\n 5.5.1 自由空间路径损耗模块 142 \r\n\r\n 5.5.2 接收机热噪声模块 144 \r\n\r\n 5.5.3 相位噪声模块 145 \r\n\r\n 5.5.4 相位/频率偏移模块 146 \r\n\r\n 5.5.5 I/Q支路失衡模块 148 \r\n\r\n 5.5.6 无记忆非线性模块 149 \r\n\r\n 第6章 信源编码 153 \r\n\r\n 6.1 压缩和扩展 153 \r\n\r\n 6.1.1 A律压缩模块 153 \r\n\r\n 6.1.2 A律扩展模块 154 \r\n\r\n 6.1.3 μ律压缩模块 155 \r\n\r\n 6.1.4 μ律扩展模块 156 \r\n\r\n 6.2 量化和编码 157 \r\n\r\n 6.2.1 抽样量化编码器 157 \r\n\r\n 6.2.2 触发式量化编码器 158 \r\n\r\n 6.2.3 量化解码器 159 \r\n\r\n 6.2.4 实例6.1--A律十三折与μ律十五折的量化误差 159 \r\n\r\n 6.3 差分编码 162 \r\n\r\n 6.3.1 差分编码器 162 \r\n\r\n 6.3.2 差分解码器 163 \r\n\r\n 6.4 DPCM编码和解码 164 \r\n\r\n 6.4.1 DPCM编码器 164 \r\n\r\n 6.4.2 DPCM解码器 166 \r\n\r\n 6.4.3 实例6.2--DPCM与PCM系统的量化噪声 166 \r\n\r\n 第7章 信道编码和交织 172 \r\n\r\n 7.1 分组编码 172 \r\n\r\n 7.1.1 二进制线性码 172 \r\n\r\n 7.1.2 二进制循环码 174 \r\n\r\n 7.1.3 BCH码 176 \r\n\r\n 7.1.4 Reed-Solomon码 178 \r\n\r\n 7.1.5 Hamming码 184 \r\n\r\n 7.1.6 实例7.1--Reed-Solomon码在CT2中的应用 186 \r\n\r\n 7.2 循环冗余码 192 \r\n\r\n 7.2.1 CRC编码器 192 \r\n\r\n 7.2.2 CRC检测器 195 \r\n\r\n 7.2.3 实例7.2--CRC-16 编码在DECT中的应用及其性能 197 \r\n\r\n 7.3 卷积编码 202 \r\n\r\n 7.3.1 卷积编码器 203 \r\n\r\n 7.3.2 实例7.3--IS-95的卷积编码器 207 \r\n\r\n 7.3.3 卷积译码器 211 \r\n\r\n 7.3.4 实例7.4--卷积码的软判决译码 214 \r\n\r\n 7.4 块交织 220 \r\n\r\n 7.4.1 通用块交织 220 \r\n\r\n 7.4.2 矩阵交织 221 \r\n\r\n 7.4.3 实例7.5--交织器在IS-95中的应用 224 \r\n\r\n 7.4.4 代数交织 228 \r\n\r\n 7.4.5 随机交织 231 \r\n\r\n 7.4.6 实例7.6--cdma 2000系统Turbo编码器的实现 232 \r\n\r\n 7.5 卷积交织 249 \r\n\r\n 7.5.1 复用交织 250 \r\n\r\n 7.5.2 卷积交织 253 \r\n\r\n 7.5.3 螺旋交织 255 \r\n\r\n 第8章 信号调制 259 \r\n\r\n 8.1 模拟幅度调制 259 \r\n\r\n 8.1.1 双边带幅度调制 259 \r\n\r\n 8.1.2 双边带抑制载波幅度调制 262 \r\n\r\n 8.1.3 单边带幅度调制 265 \r\n\r\n 8.2 模拟频率调制 268 \r\n\r\n 8.2.1 基带频率调制 269 \r\n\r\n 8.2.2 频带频率调制 270 \r\n\r\n 8.3 模拟相位调制 272 \r\n\r\n 8.3.1 基带相位调制 272 \r\n\r\n 8.3.2 频带相位调制 274 \r\n\r\n 8.4 数字幅度调制 275 \r\n\r\n 8.4.1 基带脉幅调制 276 \r\n\r\n 8.4.2 频带脉幅调制 278 \r\n\r\n 8.4.3 基带正交幅度调制 281 \r\n\r\n 8.4.4 频带正交幅度调制 282 \r\n\r\n 8.4.5 基带矩形正交幅度调制 283 \r\n\r\n 8.4.6 频带矩形正交幅度调制 285 \r\n\r\n 8.4.7 实例8.1--数字幅度调制的抗噪声性能 287 \r\n\r\n 8.5 数字频率调制 291 \r\n\r\n 8.5.1 基带M相频移键控调制 292 \r\n\r\n 8.5.2 频带M相频移键控调制 293 \r\n\r\n 8.6 数字相位调制 294 \r\n\r\n 8.6.1 BPSK调制 295 \r\n\r\n 8.6.2 DBPSK调制 296 \r\n\r\n 8.6.3 QPSK调制 297 \r\n\r\n 8.6.4 实例8.2--QPSK在IS-95前向信道中的应用 299 \r\n\r\n 8.6.5 DQPSK调制 304 \r\n\r\n 8.6.6 实例8.3--DQPSK在USDC中的应用 305 \r\n\r\n 8.6.7 基带OQPSK调制 309 \r\n\r\n 8.6.8 频带OQPSK调制 312 \r\n\r\n 8.6.9 实例8.4--OQPSK在IS-95反向信道中的应用 314 \r\n\r\n 8.6.10 基带M-PSK调制 318 \r\n\r\n 8.6.11 频带M-PSK调制 319 \r\n\r\n 8.6.12 基带M-DPSK调制 321 \r\n\r\n 8.6.13 频带M-DPSK调制 323 \r\n\r\n 8.7 数字连续相位调制 325 \r\n\r\n 8.7.1 基带CPM调制 325 \r\n\r\n 8.7.2 频带CPM调制 328 \r\n\r\n 8.7.3 基带MSK调制 330 \r\n\r\n 8.7.4 频带MSK调制 333 \r\n\r\n 8.7.5 基带GMSK调制 335 \r\n\r\n 8.7.6 频带GMSK调制 337 \r\n\r\n 8.7.7 实例8.5--GMSK在GSM中的应用 338 \r\n\r\n 8.7.8 基带CPFSK调制 342 \r\n\r\n 8.7.9 频带CPFSK调制 343 \r\n\r\n 第9章 仿真和调试 346 \r\n\r\n 9.1 运行仿真 346 \r\n\r\n 9.1.1 设置仿真参数 346 \r\n\r\n 9.1.2 运行仿真 356 \r\n\r\n 9.2 调试和分析 358 \r\n\r\n 9.2.1 调试仿真模型 358 \r\n\r\n 9.2.2 分析仿真结果 364 \r\n\r\n 第10章 cdma 2000移动通信系统 366 \r\n\r\n 10.1 cdma 2000系统简介 366 \r\n\r\n 10.1.1 cdma 2000 1x关键技术 367 \r\n\r\n 10.1.2 cdma 2000的信道划分 368 \r\n\r\n 10.2 cdma 2000反向业务信道 370 \r\n\r\n 10.2.1 cdma 2000反向业务信道简介 370 \r\n\r\n 10.2.2 CRC编码器 374 \r\n\r\n 10.2.3 卷积编码器 379 \r\n\r\n 10.2.4 信号交织器 384 \r\n\r\n 10.2.5 正交扩频模块 392 \r\n\r\n 10.2.6 PN信号生成器 397 \r\n\r\n 10.2.7 信号调制模块 404 \r\n\r\n 10.2.8 初始化模块 406 \r\n\r\n 10.2.9 基站接收器 410 \r\n\r\n 10.3 cdma 2000前向业务信道 412 \r\n
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MATLAB是一套功能强大的工程技术数值运算和系统仿真软件, 它具有数值分析. 矩阵运算. 数字信号处理. 仿真建模. 系统控制和优化等功能, 被誉为“巨人肩膀上的工具”. Simulink是MATLAB提供的一种可视化仿真模型库, 它使用户能够以模块化设计的方式完成系统的建模和仿真, 是科学研究工作者和工程技术人员的得力助手. 通过Simulink, 用户可以快速地构建和运行仿真模型, 根据仿真结果分析系统性能, 并且从中分离出影响系统性能的关键因素, 找出最优的系统配置方案.

本书通过Simulink在移动通信中的应用深入解析Simulink的功能, 全面深入地介绍通信系统的各个组成部分的建模方法, 使得读者不仅能够掌握MATLAB的通信仿真功能, 而且对通信系统的流程也会有一个更加深入的认识. 本书提供了丰富的以MATLAB6. 5为基础的仿真实例, 这些实例紧扣通信系统的关键环节, 不仅具有很强的实用性, 而且能够使读者更好地掌握通信系统的原理和设计, 特别是移动通信的原理和设计. 本书各个章节按照通信系统的组成部分进行编排, 因此既是一本MATLAB通信仿真的教材, 又是一本通信系统知识的速查手册.

全书共分10章. 前3章介绍MATLAB通信仿真的基础, 包括Simulink和S—函数, 第4章到第8章分别介绍了信源和信宿. 信道传输. 信源编码. 信道编码. 信号交织以及信号调制的仿真模块及其仿真实现过程：第9章介绍了在通信系统的仿真和调试过程中经常遇到的问题及其解决办法, 最后, 第10章以cdma2000为例介绍了移动通信系统的设计和仿真, 以此对MATLAB通信仿真作一个总结和综合.

本书的主要编写者是邓华, 参加资料搜集和编写的还有张振中. 张海洋. 陈运科. 董庆民. 冯汀. 老孝军. 卢晔. 宋洋. 王锋. 熊婷. 杨军. 张磊. 彭正山. 程小文. 毛磊. 因俊. 王宇.

由于编者水平有限, 书中错漏在所难免. 如果您有什么意见或建议, 请与我们联系, 我们的邮件地址是quyanlian2@ptpress. com. cn.

编者

2003年6月

无封面