通信係統仿真實驗 9787118100389 楊育紅 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊育紅 著

圖書標籤:

• 通信係統
• 仿真實驗
• 通信原理
• MATLAB
• Simulink
• 信號處理
• 無綫通信
• 信息技術
• 高等教育
• 教材

店鋪： 和生源圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118100389

商品編碼：29777260410

包裝：平裝

齣版時間：2015-07-01

基本信息

書名：通信係統仿真實驗

定價：28.00元

作者：楊育紅

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2015-07-01

ISBN：9787118100389

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《通信係統仿真實驗》以某通信係統實踐教學平颱為基礎，嚮讀者介紹simulink係統軟件的使用，通過大量係統仿真實例程序詳細地闡述瞭Sumulink的基本原理及其使用方法。
　　《通信係統仿真實驗》主要介紹瞭衛星通信係統的基本概念、係統仿真的概念、Sumulink軟件的使用概要、部分通信仿真模塊參數說明、典型衛星通信鏈路仿真的設計與實現等內容，並在附錄中給齣瞭結閤《通信係統仿真實驗》內容設計的實驗，相關的實驗代碼可登錄相關網站進行下載以供參考。
　　《通信係統仿真實驗》適閤於通信工程、電子信息工程專業高年級的本科生、研究生學習使用，也可供相關工程技術人員參考。

目錄

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章 通信係統概述
1.1 通信係統的基本概念
1.2 衛星通信係統概述
1.2.1 衛星通信係統的組成及網絡形式
1.2.2 衛星通信係統工作頻段
1.2.3 衛星通信體製概述
1.3 典型衛星通信係統概述
1.3.1 單路單載波話音數據傳輸係統
1.3.2 中等數據速率傳輸係統
1.3.3 衛星DVB-S係統

第2章 係統仿真平颱
2.1 係統仿真概念與流程
2.1.1 通信係統仿真的概念
2.1.2 通信係統仿真的流程
2.2 Simulink工具應用
2.2.1 Simulink簡介
2.2.2 Simulink編程語言——S函數
2.2.3 Simulink子係統的創建
2.2.4 Callback子程序的使用
2.3 VC 控製調度的實現
2.3.1 Matlab引擎的使用
2.3.2 基於組件的窗口嵌入方法
2.3.3 應用實例

第3章 係統功能模塊設計與實現
3.1 通信係統仿真模塊
3.1.1 信源模塊
3.1.2 信源編碼／解碼模塊
3.1.3 信道編碼／譯碼模塊
3.1.4 調製／解調模塊
3.1.5 多路復用／分接模塊
3.1.6 射頻模塊
3.1.7 信道模塊
3.1.8 濾波模塊
3.1.9 信號觀測模塊
3.1.10 測量模塊
3.1.11 BER分析工具
3.2 通信係統模塊功能分析驗證
3.2.1 PCM編碼／解碼模塊的驗證及分析
3.2.2 DM編碼／解碼模塊的驗證及分析
3.2.3 DPCM編碼／解碼模塊的驗證及分析
3.2.4 漢明碼編碼／譯碼模塊的驗證及分析
3.2.5 BCH編碼／譯碼模塊的驗證及分析
3.2.6 RS編碼／譯碼模塊的驗證及分析
3.2.7 捲積碼編碼／譯碼模塊的驗證及分析
3.2.8 MFSK調製／解碼模塊的驗證及分析
3.2.9 MPSK調製／解碼模塊的驗證及分析
3.2.10 QAM調製／解碼模塊的驗證及分析

第4章 典型衛星通信鏈路仿真的設計與實現
4.1 單路單載波話音數據傳輸係統
4.1.1 鏈路仿真建模
4.1.2 鏈路實現及驗證
4.2 中等數據速率傳輸係統
4.2.1 鏈路仿真建模
4.2.2 鏈路實現及驗證
4.3 DVB-S衛星廣播鏈路
4.3.1 鏈路仿真建模
4.3.2 鏈路實現及驗證

附錄1 調製與編碼權衡研究報告
附錄2 ITU標準SCPC通信係統體製研究報告
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《通信係統仿真與設計實踐》 內容概要： 本書是一本麵嚮通信工程、電子信息工程等相關專業的實踐性教材，旨在通過理論與實踐相結閤的方式，引導讀者深入理解通信係統的基本原理，掌握現代通信係統仿真的核心技術，並能夠運用仿真工具進行通信係統的設計與優化。本書以清晰的脈絡、豐富的案例和詳實的步驟，將抽象的通信理論具象化，使讀者能夠直觀地感受到通信信號的産生、傳輸、處理及接收的全過程，從而建立起紮實的通信係統工程能力。 章節內容詳述： 第一部分：通信係統仿真基礎 第一章 緒論 本章將從宏觀層麵介紹通信係統仿真在現代通信工程中的重要性與應用價值。我們將探討通信係統設計的演進曆程，分析傳統設計方法的局限性，並闡述仿真技術如何剋服這些挑戰，成為加速産品開發、降低研發成本、優化係統性能的關鍵手段。本章還將概述本書的學習目標，包括掌握基本的仿真概念、熟悉常用的仿真軟件、理解仿真流程，並為後續深入的學習奠定基礎。內容還將涉及仿真在不同通信領域（如移動通信、衛星通信、光通信、無綫傳感器網絡等）的應用實例，展示仿真技術如何驅動通信技術的創新與發展。 第二章 通信係統仿真軟件介紹 本章將重點介紹業界主流的通信係統仿真軟件，並對其特點、優勢及應用領域進行詳細對比分析。我們將深入剖析MathWorks MATLAB/Simulink及其通信工具箱，講解其強大的數學計算能力、靈活的模塊化設計以及廣泛的函數庫。同時，也將介紹Keysight SystemVue、NI LabVIEW Communications等專業仿真平颱，闡述它們在射頻/微波電路仿真、軟件定義無綫電（SDR）開發等方麵的獨特優勢。本書將以Simulink為主要演示平颱，但所介紹的仿真思想和方法論具有普遍性，可遷移至其他仿真軟件。本章還將提供軟件的安裝與配置指導，幫助讀者快速搭建仿真環境。 第三章 MATLAB/Simulink仿真環境搭建與基礎操作 本章將引導讀者熟悉MATLAB/Simulink的集成開發環境。我們將從MATLAB命令窗口的基本操作入手，學習變量定義、函數調用、腳本編寫等基礎知識。隨後，我們將重點講解Simulink的建模方法，包括如何創建新的模型、添加預設模塊、連接模塊端口、設置參數以及運行仿真。通過一係列簡單易懂的示例，例如正弦波生成、信號疊加、濾波器設計等，讀者將逐步掌握Simulink的基本建模技巧，理解信號流和數據傳遞的概念，為後續復雜係統的建模打下堅實的基礎。本章還將介紹Simulink中常用的信號源、信號處理模塊、顯示模塊等，並演示如何利用這些模塊構建基本的信號處理鏈。 第四章 通信信號的生成與錶示 本章將深入探討通信係統中各類信號的生成方法及其在仿真中的錶示方式。我們將從最基本的連續信號和離散信號概念講起，介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換在信號分析中的作用。隨後，將重點講解模擬調製技術（AM、FM、PM）和數字調製技術（ASK、FSK、PSK、QAM）的原理，並通過Simulink模型演示如何生成這些信號。我們將關注信號的時域和頻域特性，學習如何利用MATLAB和Simulink的繪圖功能進行直觀展示。此外，本章還將介紹碼元、比特流、基帶信號、帶通信號等關鍵概念，以及它們在仿真中的實現。內容還將觸及信號的采樣、量化過程，並介紹不同類型的波形生成器模塊。 第五章 通信信道的建模與仿真 信道是通信係統的核心組成部分，其特性直接影響信號的傳輸質量。本章將詳細介紹各類通信信道的模型及其在仿真中的實現。我們將首先講解理想信道的特性，然後逐步引入實際信道中存在的各種失真和乾擾，例如： 加性高斯白噪聲（AWGN）： 介紹噪聲的統計特性，以及如何在Simulink中添加AWGN信道模塊，模擬熱噪聲、乾擾等對信號的影響。 衰落信道： 詳細闡述平坦衰落和頻率選擇性衰落的原理，重點介紹瑞利衰落、Rice衰落模型，並演示如何在Simulink中實現這些模型，模擬無綫通信中常見的信號強度波動。 多徑效應： 解釋多徑傳播導緻信號延遲、相乾性和均衡問題的産生，演示如何構建多徑信道模型，模擬信號在復雜環境下的傳輸。 綫性失真： 講解濾波器對信號的幅度與相位失真，以及如何通過仿真來評估和補償這些失真。 非綫性失真： 介紹放大器等非綫性器件引入的諧波失真和互調失真，並展示其在仿真中的建模方法。 本章將通過大量具體的Simulink仿真案例，展示如何構建不同類型的信道模型，並分析信號通過這些信道後的變化。 第二部分：通信係統核心模塊仿真與設計 第六章 信號的解調與恢復 本章將聚焦於通信接收端的核心功能——信號的解調與恢復。我們將迴顧各種調製方式的解調原理，並重點講解同步技術在解調過程中的關鍵作用。 模擬信號解調： 詳細介紹包絡檢波、相乾解調、斜率檢波等AM、FM、PM信號的解調方法，並通過Simulink實現這些解調器，分析其性能。 數字信號解調： 重點講解ASK、FSK、PSK、QAM等數字調製信號的相乾解調和非相乾解調原理。我們將深入研究載波同步、位同步等關鍵技術，並展示如何在Simulink中構建同步環路，確保準確的信號恢復。 載波恢復技術： 介紹Gardner定時恢復、PLL（鎖相環）等常用的載波同步方法，並分析它們在不同調製體製下的適用性。 位定時恢復： 講解如何從接收信號中提取精確的位定時信息，以實現對數字信號的正確采樣。 本章將通過仿真實驗，對比不同解調方式的優缺點，以及同步誤差對解調性能的影響。 第七章 差錯控製編碼與解碼仿真 為瞭提高通信係統的可靠性，差錯控製編碼是必不可少的環節。本章將詳細介紹常見的差錯控製編碼體製，並演示其在仿真中的實現。 綫性分組碼： 介紹漢明碼、捲積碼等經典綫性分組碼的編碼原理，包括生成矩陣、校驗矩陣、捲積編碼器結構等，並重點講解其譯碼算法，如最大似然譯碼、Viterbi譯碼。 循環冗餘校驗（CRC）： 講解CRC碼的生成與校驗原理，以及其在數據完整性校驗中的廣泛應用。 糾錯碼： 介紹Reed-Solomon碼、LDPC碼、Turbo碼等現代高性能糾錯碼，闡述其編碼和譯碼的基本思想，並展示其在Simulink中的建模方法。 本章將通過仿真實驗，比較不同編碼體製的糾錯能力，分析編碼增益，並探索信道條件對編碼性能的影響。 第八章 復雜度均衡技術仿真 在多徑傳播的無綫信道中，由多徑效應引起的符號間乾擾（ISI）是影響通信質量的主要因素。本章將深入探討均衡技術，以消除或減弱ISI。 綫性均衡器： 介紹判決反饋均衡器（DFE）和迫零均衡器（ZF）等綫性均衡器的原理，分析其設計方法與仿真實現。 非綫性均衡器： 探討最大似然序列估計（MLSE）等非綫性均衡器的原理，並介紹其在復雜信道條件下的性能優勢。 自適應均衡器： 詳細講解最小均方誤差（LMS）、遞歸最小均方（RLS）等自適應均衡算法，並演示如何在Simulink中構建自適應均衡器模型，使其能夠根據信道變化自動調整均衡參數。 本章將通過仿真實驗，直觀展示均衡器對ISI的抑製效果，並對比不同均衡器類型的性能。 第九章 多用戶接入技術仿真 隨著通信業務的爆炸式增長，如何高效地共享通信資源成為瞭關鍵問題。本章將聚焦於多用戶接入技術，探討其基本原理及仿真實現。 頻分多址（FDMA）： 介紹FDMA的基本原理，並通過Simulink仿真演示如何將總帶寬劃分為多個子信道，實現用戶間的隔離。 時分多址（TDMA）： 講解TDMA的工作方式，並通過仿真展示用戶如何輪流使用通信信道。 碼分多址（CDMA）： 深入闡述CDMA的核心思想，包括擴頻、僞隨機序列（PN序列）、擴頻接收等，並通過Simulink仿真演示多個用戶如何在同一頻率上同時通信，並介紹其抗乾擾能力。 正交頻分復用（OFDM）： 詳細講解OFDM的原理，包括將高速數據流劃分為多個低速子載波傳輸，並通過仿真展示OFDM係統如何有效剋服多徑效應，提高頻譜利用率。 本章將通過仿真實驗，對比不同多址技術的性能特點，分析其在不同應用場景下的優劣。 第三部分：通信係統整體設計與性能分析 第十章 現代移動通信係統仿真實例 本章將結閤現代移動通信係統（如4G LTE、5G NR）的典型場景，進行係統級的仿真設計與分析。我們將以Simulink為平颱，構建簡化的LTE/5G係統模型，涵蓋： 基帶信號處理： 仿真基帶信號的産生、調製、編碼、信道化等過程。 無綫信道仿真： 引入AWGN、衰落、多徑等信道模型，模擬真實的無綫傳輸環境。 接收端處理： 仿真接收信號的解調、解碼、均衡、同步等關鍵環節。 關鍵性能指標（KPI）評估： 學習如何計算誤比特率（BER）、誤分組率（PER）、吞吐量、信道容量等關鍵性能指標，並分析這些指標受係統參數、信道條件等因素的影響。 通過本章的實踐，讀者將能夠將前幾章所學的零散知識融會貫通，理解現代通信係統整體架構，並能夠進行初步的係統性能評估。 第十一章 無綫傳感器網絡（WSN）仿真 無綫傳感器網絡作為物聯網（IoT）的重要組成部分，其通信係統的設計與仿真具有重要的現實意義。本章將介紹WSN的特點、拓撲結構以及常見的通信協議。 WSN節點模型： 仿真傳感器節點的信號采集、數據處理、無綫通信等功能。 通信協議仿真： 介紹並仿真MAC層協議（如IEEE 802.15.4）、路由協議（如AODV, RPL）等，研究其在WSN中的性能錶現。 能量效率與網絡壽命仿真： 重點關注WSN的能量消耗問題，通過仿真分析不同通信策略對網絡壽命的影響。 應用場景仿真： 模擬WSN在環境監測、智能傢居、工業自動化等領域的應用場景，並進行相應的係統設計與性能評估。 本章將引導讀者理解WSN通信係統的特殊性，並掌握針對WSN特點的仿真分析方法。 第十二章 係統優化與性能提升策略 在完成瞭通信係統的基本設計與仿真後，本章將聚焦於如何對係統進行優化，以獲得更好的性能。 參數調優： 探討如何通過改變調製方式、編碼率、均衡器參數、信道估計方法等關鍵參數，來改善係統的BER、吞吐量等性能指標。 算法改進： 介紹一些提升係統性能的先進算法，例如更高效的信道編碼、更魯棒的同步技術、更智能的調度算法等，並簡要說明其仿真實現方法。 係統級性能分析： 結閤具體的通信場景，引導讀者進行係統級性能分析，找齣係統的瓶頸所在，並提齣相應的優化建議。 新技術展望： 簡要介紹一些前沿通信技術（如MIMO、深度學習在通信中的應用等）的仿真研究思路。 本章將強調理論與實踐相結閤的重要性，通過反復的仿真與分析，培養讀者解決實際通信工程問題的能力。 附錄： 常用通信函數與模塊速查錶 MATLAB/Simulink仿真命令參考 進階學習資源推薦 本書力求通過詳實的理論講解、豐富的仿真案例和循序漸進的實踐指導，幫助讀者構建起堅實的通信係統仿真與設計能力。通過對本書的學習，讀者將能夠獨立完成通信係統的建模、仿真、分析與優化，為未來在通信領域的學習與工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

從實際操作的角度來看，這本書對於工具的使用說明詳略得當，這一點非常關鍵。很多仿真類教材往往在軟件操作的細節上含糊其辭，導緻讀者要麼需要額外花費大量時間去摸索軟件界麵，要麼乾脆放棄嘗試。然而，這本書在這方麵做得尤為紮實，它沒有僅僅停留在理論公式層麵，而是深入到瞭如何將這些公式有效地轉化為仿真代碼或模型參數的層麵。對於不同的仿真場景，它提供的步驟清晰明確，即便是初次接觸特定仿真軟件的新手，也能大緻遵循指南完成基礎的搭建和運行。當然，技術的更新迭代很快，書中提到的某些軟件版本可能已經有所迭代，但其底層邏輯和方法論是通用的，這使得這本書的價值不會因為軟件的升級而迅速貶值。它培養的更多是一種解決問題的思維框架，而非簡單的軟件操作手冊。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格透露齣一種嚴謹而不失親和力的特質，這在技術書籍中是比較難得的平衡。它的術語使用非常規範，用詞精準，這對於專業領域的學習者來說是莫大的福音，避免瞭因語言模糊帶來的理解偏差。但同時，在解釋一些概念時，作者又會適當地采用更接地氣的錶達，使得閱讀過程保持瞭一種流暢性。我注意到，有些段落雖然是技術描述，但其句式結構充滿瞭思辨性，仿佛在引導讀者進行深入的思考和質疑，而不是被動地接受信息。這種引導式的敘述方式，極大地激發瞭讀者的主動探索欲。總而言之，閱讀這本書的過程，不僅僅是知識的輸入，更像是一場與作者在學術思想上的高質量對話。

評分☆☆☆☆☆

深入研究這本書後，我感覺它在理論深度與實驗廣度之間找到瞭一個令人贊嘆的平衡點。它既沒有淪為隻有抽象公式堆砌的純理論著作，也沒有變成一個隻有簡單“照貓畫虎”步驟的流水賬。在很多關鍵的性能分析章節，作者不僅僅給齣瞭結果，還深入剖析瞭導緻這些結果的內在物理機製和算法選擇的影響，這對於希望從“會做”提升到“會想”的讀者來說，價值非凡。更值得稱贊的是，書中似乎涵蓋瞭多個不同類型的通信係統模型，這極大地拓寬瞭讀者的視野，讓人瞭解到不同技術路綫在仿真實現上的側重點和難點差異。這本書顯然是為那些希望打下堅實基礎，並對未來研究方嚮有所涉獵的讀者量身打造的，它提供瞭一個紮實可靠的起點，讓人有信心去應對更復雜的工程挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容組織邏輯簡直是一場思維的冒險，它並非簡單地羅列知識點，而是構建瞭一個層層遞進的學習路徑。作者似乎非常擅長將復雜的理論知識“拆解”成一個個易於消化的小模塊，然後通過精巧的過渡，將這些模塊無縫地串聯起來，形成一個完整的知識體係。我注意到，每一個實驗的引入都緊密圍繞著前一章節剛剛學到的理論基礎，這種“理論先行，實踐跟進”的節奏感把握得非常到位，讓人感覺每一步學習都是有目的、有方嚮的。特彆是對於那些需要大量背景鋪墊纔能理解的仿真原理部分，作者采用瞭類比和實例相結閤的方式，使得原本可能晦澀難懂的部分也變得生動起來。讀起來不像是在啃一本枯燥的技術手冊，更像是在跟隨一位經驗豐富的導師，一步步揭開通信係統神秘的麵紗。這種編排的匠心，無疑是這本書最大的亮點之一。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計挺有意思的，封麵采用瞭比較樸實的米黃色調，給人一種沉穩、專業的初步印象。紙張的質感摸上去挺舒服，不像有些教材那樣粗糙，這在長時間閱讀和翻閱時會讓人心情愉悅一些。內頁的排版也看得齣來是花過心思的，字體大小適中，行間距也比較閤理，即便是涉及到復雜的公式和圖錶時，整體的視覺負擔也不會太重。我尤其欣賞它在章節標題和重點內容上的處理，使用瞭不同的字體粗細和底紋，使得信息層級非常清晰，找特定知識點的時候效率很高。不過，如果說有一點小小的遺憾，那就是在一些關鍵概念的插圖上，如果能增加一些更具現代感和三維效果的示意圖，可能會讓初學者對抽象的物理概念理解得更加直觀和透徹。整體而言，作為一本工具書或實驗指導手冊，它的物理呈現質量是相當令人滿意的，體現瞭一種對閱讀體驗的尊重。