基于MATLAB的通信系统高级仿真

第1章 MATLAB语言基础 1 1.1 MATLAB语言概述 1 1.1.1 MATLAB的特点 1 1.1.2 MATLAB工具箱 1 1.2 MATLAB编程基础 2 1.2.1 MATLAB运行方式 2 1.2.2 MATLAB中的运算和常用函数 6 1.2.3 MATLAB中的变量 9 1.2.4 数组、向量和矩阵的创建 9 1.3 MATLAB绘图功能 12 1.3.1 二维数据曲线图的绘制 12 1.3.2 二维图形的修饰 13 1.3.3 在图形上添加曲线 14 1.3.4 图形窗口的分割 15 1.3.5 其他常用二维图形的绘制 16 1.4 MATLAB 程序结构 17 1.4.1 顺序结构 17 1.4.2 循环结构 17 1.4.3 分支结构(选择结构) 19 第2章 确知信号与随机信号分析 21 2.1 概述 21 2.2 确知信号分析 21 2.2.1 确知信号在MATLAB中的抽样表示 21 2.2.2 周期信号的频谱分析 23 2.2.3 周期信号通过线性系统 27 2.2.4 傅里叶变换 30 2.2.5 功率和能量 35 2.2.6 带通信号的低通等效 39 2.3 随机信号的产生与处理 41 2.3.1 MATLAB中随机数的产生 41 2.3.2 白噪声通过滤波器 44 2.3.3 窄带高斯过程 51 习题 53 第3章 数字信号的基带传输 54 3.1 概述 54 3.2 数字基带信号及其频谱分析 55 3.2.1 数字基带信号的码型 55 3.2.2 数字基带信号的频谱分析 66 3.3 数字基带信号的*佳接收 77 3.3.1 AWGN信道中的*佳接收机 77 3.3.2 二进制数字基带传输系统的性能仿真 85 3.4 码间串扰 96 3.4.1 码间串扰的基本概念 96 3.4.2 无码间串扰的传输特性 97 3.4.3 无码间串扰传输系统设计 100 3.5 部分响应技术 103 3.5.1 第Ⅰ类部分响应波形 104 3.5.2 第Ⅳ类部分响应波形 109 3.6 均衡技术 112 3.6.1 线性均衡器 113 3.6.2 非线性均衡器 123 习题 124 第4章 数字载波调制 125 4.1 概述 125 4.2 载波振幅调制(MASK) 125 4.2.1 MASK调制原理 125 4.2.2 MASK信号解调原理 126 4.3 载波相位调制(MPSK、MDPSK) 130 4.3.1 MPSK调制与解调 130 4.3.2 差分相位调制与解调 137 4.4 载波频率调制(MFSK) 142 4.4.1 MFSK表达式 142 4.4.2 MFSK信号带宽及频带利用率 142 4.4.3 MFSK信号的解调 143 4.5 *小频移键控调制(MSK) 147 4.5.1 MSK调制与解调原理 147 4.5.2 MSK调制系统的MATLAB仿真 151 4.6 正交振幅调制(QAM) 158 4.6.1 MQAM调制与解调原理 158 4.6.2 MQAM调制系统的MATLAB仿真 159 习题 168 第5章 模拟信号的数字化 169 5.1 概述 169 5.2 量化 169 5.2.1 标量量化 169 5.2.2 矢量量化 181 5.3 脉冲编码调制(PCM) 183 5.3.1 均匀PCM 183 5.3.2 非均匀PCM 188 5.4 增量调制(ΔM) 198 5.4.1 ΔM编译码的基本思想 199 5.4.2 简单ΔM系统模型 200 习题 204 第6章 信道编码 205 6.1 概述 205 6.1.1 差错控制方式 205 6.1.2 信道编码的基本原理及相关概念 206 6.2 线性分组码 209 6.2.1 线性分组码的编译码原理 209 6.2.2 线性分组码的MATLAB仿真 212 6.3 卷积码 220 6.3.1 卷积码的编译码原理 220 6.3.2 卷积码的MATLAB仿真 223 6.4 Turbo码 234 6.4.1 Turbo码的编码原理 235 6.4.2 Turbo码的译码原理 240 6.5 LDPC码 242 6.5.1 LDPC码的编码原理 243 6.5.2 LDPC码的译码原理 245 习题 246 第7章 同步原理 247 7.1 概述 247 7.2 载波同步 247 7.2.1 平方变换法 248 7.2.2 科斯塔斯环法 249 7.3 位同步 253 7.3.1 迟—早门闭环法 253 7.3.2 数字锁相环法 256 7.4 群同步 258 7.4.1 巴克码及其识别器 258 7.4.2 群同步的保护 261 习题 265 第8章 无线衰落信道的建模与仿真 266 8.1 概述 266 8.2 无线信道的衰落特性 267 8.2.1 Rayleigh衰落 267 8.2.2 Rician衰落 269 8.2.3 受遮蔽的Rician衰落 270 8.2.4 Nakagami衰落 273 8.3 平坦Rayleigh衰落信道的建模与仿真 274 8.3.1 Clarke参考模型 274 8.3.2 经典的Jakes仿真模型 275 8.3.3 改进的Jakes仿真模型 280 8.4 频率选择性衰落信道的建模与仿真 294 8.5 平坦瑞利衰落信道中BPSK调制系统的MATLAB仿真 296 8.6 信道估计 299 习题 300 第9章 典型数字通信系统MATLAB仿真实例 301 9.1 扩频通信系统 301 9.1.1 概述 301 9.1.2 直接序列扩频通信 302 9.1.3 跳频通信 316 9.2 MIMO通信系统 323 9.2.1 MIMO系统模型 323 9.2.2 MIMO系统的信道容量 324 9.2.3 空间分集与MIMO系统的性能仿真 327 9.3 协同通信系统 331 9.3.1 协同策略简介 332 9.3.2 典型协同通信系统仿真 334 9.4 OFDM通信系统 336 9.4.1 OFDM系统模型 337 9.4.2 OFDM调制解调的DFT算法实现 338 9.4.3 保护间隔和循环前缀 341 参考文献 344