MATLAB R2016a通信系统仿真

目 录
第1章 MATLAB R2016a简述 1
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB的平台组成 1
1.1.2 MATLAB语言特点 2
1.1.3 MATLAB R2016a的新功能 3
1.2 MATLAB的安装与激活 5
1.3 MATLAB的工作环境 9
1.3.1 命令窗口 10
1.3.2 命令历史记录窗口 11
1.3.3 工作区 12
1.4 MATLAB的帮助使用 13
1.5 MATLAB的数值计算 16
1.5.1 变量与常量 16
1.5.2 运算符 17
1.5.3 矩阵运算 18
1.5.4 符号运算 21
1.6 MATLAB的绘图 27
1.6.1 图形窗口 27
1.6.2 坐标系 27
1.6.3 二维绘图 28
1.6.4 图形的辅助操作 29
1.6.5 三维绘图 31
1.7 程序设计 33
1.7.1 分支结构 33
1.7.2 循环结构 35
第2章 Simulink的介绍 38
2.1 SIMULINK仿真环境 38
2.2 SIMULINK模块库 39
2.2.1 Simulink标准模块库 39
2.2.2 Simulink专业模块库 40
2.3 一个简单的SIMULINK仿真实例 41
2.4 SIMULINK子系统 46
2.5 SIMULINK封装子系统 49
2.6 SIMULINK命令行仿真 54
2.6.1 命令行方式建立模型 55
2.6.2 Simulink与MATLAB接口 58
2.6.3 命令行方式实现动态仿真 61
2.7 S-函数 67
2.7.1 S-函数概述 67
2.7.2 S-函数的几个相关概念 68
2.7.3 S-函数模块 71
2.7.4 S-函数的仿真过程 72
2.7.5 编写M语言S-函数 72
2.8 MATLAB/SIMULINK仿真实例 76
第3章 通信系统 83
3.1 概述 83
3.1.1 通信系统的组成 83
3.1.2 通信系统的分类 85
3.2 模拟/数字通信 87
3.2.1 模拟通信 87
3.2.2 数字通信 88
3.3 系统类型 89
3.3.1 多路系统 89
3.3.2 有线系统 89
3.3.3 微波系统 90
3.3.4 卫星系统 90
3.3.5 电话系统 90
3.3.6 电报系统 91
3.3.7 数据系统 91
3.4 通信系统仿真技术 91
3.4.1 仿真技术 91
3.4.2 计算机仿真步骤 92
3.4.3 通信系统仿真步骤 92
3.4.4 通信系统仿真方法 94
3.5 通信系统仿真模型 98
3.6 信息度量 101
3.7 通信系统仿真的优点 103
3.8 通信系统仿真的局限性 103
第4章 信源 105
4.1 通信仿真函数 105
4.1.1 信源产生函数 105
4.1.2 信源编码/解码函数 110
4.2 信号产生器 114
4.2.1 伯努利二进制产生器 114
4.2.2 泊松分布整数产生器 118
4.2.3 随机整数产生器 121
4.2.4 均匀分布随机产生器 123
4.2.5 标准正态分布随机数产生器 125
4.2.6 瑞利随机分布产生器 126
4.2.7 正态随机分布产生器 128
4.3 信源类型 130
4.3.1 锯齿波信号 131
4.3.2 方波信号 132
4.3.3 脉冲信号 133
4.3.4 扫频信号 135
4.3.5 压控振荡器 137
4.4 信号与系统分析 138
4.4.1 离散信号系统 138
4.4.2 离散时间系统 143
4.4.3 Fourier分析 145
4.4.4 低通信号的低通等效 156
4.4.5 频谱分析 160
4.4.6 谱估计 164
第5章 信道 170
5.1 信道模型 170
5.1.1 调制信道模型 170
5.1.2 编码信道模型 171
5.2 恒参信道 172
5.2.1 典型恒参信道 172
5.2.2 恒参信道的特性 173
5.2.3 理想恒参信道 173
5.2.4 实际信道 174
5.2.5 其他影响因素 175
5.3 随参信道及其对信号的影响 175
5.3.1 典型随参信道 175
5.3.2 随参信道的特点 176
5.3.3 随参信道对信号的影响 176
5.4 加性噪声 178
5.4.1 加性噪声的来源 178
5.4.2 噪声的种类 179
5.4.3 起伏噪声 179
5.5 信道容量 180
5.5.1 离散信道容量 180
5.5.2 连续信道容量 182
5.6 信道函数 183
5.7 多径衰落信道 185
5.7.1 多径衰落信道的主要分类 186
5.7.2 多径衰落信道的特性 186
5.8 信道衰落的重要参数 193
5.8.1 多径扩展信道 193
5.8.2 多普勒带宽 194
5.9 信道的仿真实例 194
第6章 通信系统基本模块 200
6.1 信源模块 200
6.1.1 随机数据信源模块 200
6.1.2 序列产生器模块 203
6.2 信道模块 211
6.2.1 高斯白噪声信道 212
6.2.2 二进制对称信道 213
6.2.3 多变量控制信道 214
6.2.4 多径瑞利退化信道 216
6.2.5 多径莱斯退化信道 218
6.3 信号观察模块 219
6.3.1 星座图观测仪 219
6.3.2 眼图示波器 221
6.3.3 误码率计算器模块 222
6.4 通信系统模块的仿真实例 224
第7章 模拟调制系统 227
7.1 模拟调制的基本概念 227
7.1.1 模拟调制的概念 227
7.1.2 模拟调制的功能 227
7.1.3 模拟调制的分类 228
7.2 线性调制 229
7.2.1 线性调制的基本原理 229
7.2.2 振幅调制 230
7.2.3 载波双边带调制 235
7.2.4 抑制载波双边带调制 242
7.2.5 单边带调制 250
7.2.6 角度调制 260
7.3 模拟调制系统性能的比较 269
7.3.1 有效性比较 269
7.3.2 可靠性比较 269
7.3.3 特点及应用 270
7.4 广播系统的仿真实例 271
第8章 模拟信号数字化 274
8.1 模拟信号数字化的概述 274
8.1.1 模拟信号数字化的实现步骤 274
8.1.2 模拟信号数字传输的优点 274
8.1.3 模拟信号数字传输系统的组成框图 275
8.1.4 模拟音频/视频数字化 275
8.2 抽样的概述 276
8.2.1 低通抽样定理 276
8.2.2 带通抽样定理 279
8.2.3 抽样定理的实现 280
8.3 脉冲振幅调制 285
8.3.1 脉冲调制 285
8.3.2 PAM原理 285
8.4 量化 288
8.4.1 均匀量化 288
8.4.2 非均匀量化 289
8.4.3 量化的实现 295
8.5 脉冲编码调制 297
8.5.1 PCM通信系统框图 297
8.5.2 逐次反馈型编码 300
8.5.3 逐次反馈型译码 300
8.5.4 PCM抗噪声性能 301
8.6 差分脉冲 305
8.6.1 差分脉冲编码调制 305
8.6.2 差分脉冲编码的Simulink模块 307
8.6.3 差分脉冲编码的MATLAB实现 308
8.7 增量调制 310
8.7.1 增量调制概述 310
8.7.2 增量调制的编/解码 310
8.7.3 增量调制的抗噪性能 311
8.7.4 自适应增量调制 313
8.7.5 增量调制的MATLAB实现 314
8.8 PCM串行传输系统的仿真实例 317
第9章 数字调制系统 323
9.1 数字基带传输概述 324
9.1.1 数字基带信号码型的设计原则 325
9.1.2 二元码 325
9.1.3 三元码 327
9.1.4 码型的实现 328
9.2 二进制基带传输 334
9.2.1 二进制传输误码率仿真 334
9.2.2 不同极性信号在AWGN信道的传输性能 337
9.2.3 基带PAM信号传输 342
9.3 数字信号载波 347
9.3.1 载波PAM信号 347
9.3.2 频移键控 351
9.3.3 载波相位调制 357
9.3.4 DPSK系统的抗噪性能 363
9.3.5 正交幅度调制 371
第10章 编码与系统仿真 376
10.1 编码概述 376
10.2 线性分组码 378
10.2.1 Hamming码 379
10.2.2 循环码 383
10.2.3 BCH码 386
10.2.4 RS码 387
10.2.5 CRC校验码 389
10.2.6 卷积码 393
10.3 扩频通信 397
10.3.1 扩频概述 397
10.3.2 扩频的分类 398
10.3.3 扩频的应用范围 399
10.3.4 扩频的序列 400
10.4 扩频通信系统 404
10.4.1 直接序列扩频系统 404
10.4.2 跳频扩频系统 408
10.5 波达方向估计的仿真实例 412
10.5.1 DOA估计阵列数学模型 413
10.5.2 DOA估计方法 415
参考文献 428