MATLAB R2016a通信系統(tǒng)仿真

第1章 MATLAB R2016a簡(jiǎn)述 1
1．1 MATLAB概述 1
1．1．1 MATLAB的平臺(tái)組成 1
1．1．2 MATLAB語(yǔ)言特點(diǎn) 2
1．1．3 MATLAB R2016a的新功能 3
1．2 MATLAB的安裝與激活 5
1．3 MATLAB的工作環(huán)境 9
1．3．1 命令窗口 10
1．3．2 命令歷史記錄窗口 11
1．3．3 工作區(qū) 12
1．4 MATLAB的幫助使用 13
1．5 MATLAB的數(shù)值計(jì)算 16
1．5．1 變量與常量 16
1．5．2 運(yùn)算符 17
1．5．3 矩陣運(yùn)算 18
1．5．4 符號(hào)運(yùn)算 21
1．6 MATLAB的繪圖 27
1．6．1 圖形窗口 27
1．6．2 坐標(biāo)系 27
1．6．3 二維繪圖 28
1．6．4 圖形的輔助操作 29
1．6．5 三維繪圖 31
1．7 程序設(shè)計(jì) 33
1．7．1 分支結(jié)構(gòu) 33
1．7．2 循環(huán)結(jié)構(gòu) 35
第2章 Simulink的介紹 38
2．1 SIMULINK仿真環(huán)境 38
2．2 SIMULINK模塊庫(kù) 39
2．2．1 Simulink標(biāo)準(zhǔn)模塊庫(kù) 39
2．2．2 Simulink專(zhuān)業(yè)模塊庫(kù) 40
2．3 一個(gè)簡(jiǎn)單的SIMULINK仿真實(shí)例 41
2．4 SIMULINK子系統(tǒng) 46
2．5 SIMULINK封裝子系統(tǒng) 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與MATLAB接口 58
2．6．3 命令行方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)仿真 61
2．7 S-函數(shù) 67
2．7．1 S-函數(shù)概述 67
2．7．2 S-函數(shù)的幾個(gè)相關(guān)概念 68
2．7．3 S-函數(shù)模塊 71
2．7．4 S-函數(shù)的仿真過(guò)程 72
2．7．5 編寫(xiě)M語(yǔ)言S-函數(shù) 72
2．8 MATLAB/SIMULINK仿真實(shí)例 76
第3章 通信系統(tǒng) 83
3．1 概述 83
3．1．1 通信系統(tǒng)的組成 83
3．1．2 通信系統(tǒng)的分類(lèi) 85
3．2 模擬/數(shù)字通信 87
3．2．1 模擬通信 87
3．2．2 數(shù)字通信 88
3．3 系統(tǒng)類(lèi)型 89
3．3．1 多路系統(tǒng) 89
3．3．2 有線系統(tǒng) 89
3．3．3 微波系統(tǒng) 90
3．3．4 衛(wèi)星系統(tǒng) 90
3．3．5 電話系統(tǒng) 90
3．3．6 電報(bào)系統(tǒng) 91
3．3．7 數(shù)據(jù)系統(tǒng) 91
3．4 通信系統(tǒng)仿真技術(shù) 91
3．4．1 仿真技術(shù) 91
3．4．2 計(jì)算機(jī)仿真步驟 92
3．4．3 通信系統(tǒng)仿真步驟 92
3．4．4 通信系統(tǒng)仿真方法 94
3．5 通信系統(tǒng)仿真模型 98
3．6 信息度量 101
3．7 通信系統(tǒng)仿真的優(yōu)點(diǎn) 103
3．8 通信系統(tǒng)仿真的局限性 103
第4章 信源 105
4．1 通信仿真函數(shù) 105
4．1．1 信源產(chǎn)生函數(shù) 105
4．1．2 信源編碼/解碼函數(shù) 110
4．2 信號(hào)產(chǎn)生器 114
4．2．1 伯努利二進(jìn)制產(chǎn)生器 114
4．2．2 泊松分布整數(shù)產(chǎn)生器 118
4．2．3 隨機(jī)整數(shù)產(chǎn)生器 121
4．2．4 均勻分布隨機(jī)產(chǎn)生器 123
4．2．5 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器 125
4．2．6 瑞利隨機(jī)分布產(chǎn)生器 126
4．2．7 正態(tài)隨機(jī)分布產(chǎn)生器 128
4．3 信源類(lèi)型 130
4．3．1 鋸齒波信號(hào) 131
4．3．2 方波信號(hào) 132
4．3．3 脈沖信號(hào) 133
4．3．4 掃頻信號(hào) 135
4．3．5 壓控振蕩器 137
4．4 信號(hào)與系統(tǒng)分析 138
4．4．1 離散信號(hào)系統(tǒng) 138
4．4．2 離散時(shí)間系統(tǒng) 143
4．4．3 Fourier分析 145
4．4．4 低通信號(hào)的低通等效 156
4．4．5 頻譜分析 160
4．4．6 譜估計(jì) 164
第5章 信道 170
5．1 信道模型 170
5．1．1 調(diào)制信道模型 170
5．1．2 編碼信道模型 171
5．2 恒參信道 172
5．2．1 典型恒參信道 172
5．2．2 恒參信道的特性 173
5．2．3 理想恒參信道 173
5．2．4 實(shí)際信道 174
5．2．5 其他影響因素 175
5．3 隨參信道及其對(duì)信號(hào)的影響 175
5．3．1 典型隨參信道 175
5．3．2 隨參信道的特點(diǎn) 176
5．3．3 隨參信道對(duì)信號(hào)的影響 176
5．4 加性噪聲 178
5．4．1 加性噪聲的來(lái)源 178
5．4．2 噪聲的種類(lèi) 179
5．4．3 起伏噪聲 179
5．5 信道容量 180
5．5．1 離散信道容量 180
5．5．2 連續(xù)信道容量 182
5．6 信道函數(shù) 183
5．7 多徑衰落信道 185
5．7．1 多徑衰落信道的主要分類(lèi) 186
5．7．2 多徑衰落信道的特性 186
5．8 信道衰落的重要參數(shù) 193
5．8．1 多徑擴(kuò)展信道 193
5．8．2 多普勒帶寬 194
5．9 信道的仿真實(shí)例 194
第6章 通信系統(tǒng)基本模塊 200
6．1 信源模塊 200
6．1．1 隨機(jī)數(shù)據(jù)信源模塊 200
6．1．2 序列產(chǎn)生器模塊 203
6．2 信道模塊 211
6．2．1 高斯白噪聲信道 212
6．2．2 二進(jìn)制對(duì)稱(chēng)信道 213
6．2．3 多變量控制信道 214
6．2．4 多徑瑞利退化信道 216
6．2．5 多徑萊斯退化信道 218
6．3 信號(hào)觀察模塊 219
6．3．1 星座圖觀測(cè)儀 219
6．3．2 眼圖示波器 221
6．3．3 誤碼率計(jì)算器模塊 222
6．4 通信系統(tǒng)模塊的仿真實(shí)例 224
第7章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 227
7．1 模擬調(diào)制的基本概念 227
7．1．1 模擬調(diào)制的概念 227
7．1．2 模擬調(diào)制的功能 227
7．1．3 模擬調(diào)制的分類(lèi) 228
7．2 線性調(diào)制 229
7．2．1 線性調(diào)制的基本原理 229
7．2．2 振幅調(diào)制 230
7．2．3 載波雙邊帶調(diào)制 235
7．2．4 抑制載波雙邊帶調(diào)制 242
7．2．5 單邊帶調(diào)制 250
7．2．6 角度調(diào)制 260
7．3 模擬調(diào)制系統(tǒng)性能的比較 269
7．3．1 有效性比較 269
7．3．2 可靠性比較 269
7．3．3 特點(diǎn)及應(yīng)用 270
7．4 廣播系統(tǒng)的仿真實(shí)例 271
第8章 模擬信號(hào)數(shù)字化 274
8．1 模擬信號(hào)數(shù)字化的概述 274
8．1．1 模擬信號(hào)數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)步驟 274
8．1．2 模擬信號(hào)數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn) 274
8．1．3 模擬信號(hào)數(shù)字傳輸系統(tǒng)的組成框圖 275
8．1．4 模擬音頻/視頻數(shù)字化 275
8．2 抽樣的概述 276
8．2．1 低通抽樣定理 276
8．2．2 帶通抽樣定理 279
8．2．3 抽樣定理的實(shí)現(xiàn) 280
8．3 脈沖振幅調(diào)制 285
8．3．1 脈沖調(diào)制 285
8．3．2 PAM原理 285
8．4 量化 288
8．4．1 均勻量化 288
8．4．2 非均勻量化 289
8．4．3 量化的實(shí)現(xiàn) 295
8．5 脈沖編碼調(diào)制 297
8．5．1 PCM通信系統(tǒng)框圖 297
8．5．2 逐次反饋型編碼 300
8．5．3 逐次反饋型譯碼 300
8．5．4 PCM抗噪聲性能 301
8．6 差分脈沖 305
8．6．1 差分脈沖編碼調(diào)制 305
8．6．2 差分脈沖編碼的Simulink模塊 307
8．6．3 差分脈沖編碼的MATLAB實(shí)現(xiàn) 308
8．7 增量調(diào)制 310
8．7．1 增量調(diào)制概述 310
8．7．2 增量調(diào)制的編/解碼 310
8．7．3 增量調(diào)制的抗噪性能 311
8．7．4 自適應(yīng)增量調(diào)制 313
8．7．5 增量調(diào)制的MATLAB實(shí)現(xiàn) 314
8．8 PCM串行傳輸系統(tǒng)的仿真實(shí)例 317
第9章 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 323
9．1 數(shù)字基帶傳輸概述 324
9．1．1 數(shù)字基帶信號(hào)碼型的設(shè)計(jì)原則 325
9．1．2 二元碼 325
9．1．3 三元碼 327
9．1．4 碼型的實(shí)現(xiàn) 328
9．2 二進(jìn)制基帶傳輸 334
9．2．1 二進(jìn)制傳輸誤碼率仿真 334
9．2．2 不同極性信號(hào)在AWGN信道的傳輸性能 337
9．2．3 基帶PAM信號(hào)傳輸 342
9．3 數(shù)字信號(hào)載波 347
9．3．1 載波PAM信號(hào) 347
9．3．2 頻移鍵控 351
9．3．3 載波相位調(diào)制 357
9．3．4 DPSK系統(tǒng)的抗噪性能 363
9．3．5 正交幅度調(diào)制 371
第10章 編碼與系統(tǒng)仿真 376
10．1 編碼概述 376
10．2 線性分組碼 378
10．2．1 Hamming碼 379
10．2．2 循環(huán)碼 383
10．2．3 BCH碼 386
10．2．4 RS碼 387
10．2．5 CRC校驗(yàn)碼 389
10．2．6 卷積碼 393
10．3 擴(kuò)頻通信 397
10．3．1 擴(kuò)頻概述 397
10．3．2 擴(kuò)頻的分類(lèi) 398
10．3．3 擴(kuò)頻的應(yīng)用范圍 399
10．3．4 擴(kuò)頻的序列 400
10．4 擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 404
10．4．1 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng) 404
10．4．2 跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng) 408
10．5 波達(dá)方向估計(jì)的仿真實(shí)例 412
10．5．1 DOA估計(jì)陣列數(shù)學(xué)模型 413
10．5．2 DOA估計(jì)方法 415
參考文獻(xiàn) 428