MATLAB/Simulink 通信系統建模與模擬

《MATLAB/Simulink通信系統建模與模擬》以MATLAB R2021為平臺，以工程實例為背景，通過專業技術與大量實例相結合的形式，深入淺出地介紹了MATLAB與Simulink通信系統建模與模擬。全書共分10章：前面9章主要介紹了MATLAB R202:1、Simulink及通信系統的基礎知識、MATLAB/Simulink建模與模擬、信源與通道、濾波器結構、調制與解調、射頻與編碼、鎖相環與擴頻等內容，幫助讀者快速掌握MATLAB/Simulink，並進一步深入利用MATLAB/Simulink進行通信系統建模與模擬，可使讀者領略到MATLAB/Simulink的強大功能；第10章介紹了通信系統的實際應用，幫助讀者學習利用MATLAB/Simulink解決實際的通信問題。 《MATLAB/Simulink通信系統建模與模擬》可作為高等學校相關專業本科生和研究生的教學用書，也可作為相關專業科研人員、學者、工程技術人員的參考用書。

 

 

目錄

 

 

第1章揭開MATLAB的面紗

 

1.1MATLAB概述

 

1.1.1MATLAB的優勢

 

1.1.2MATLAB的特點

 

1.2MATLAB R2021功能

 

1.3MATLAB R2021運行界面

 

1.4MATLAB R2021命令行窗口

 

1.5MATLAB的幫助系統

 

1.5.1幫助瀏覽器

 

1.5.2命令幫助系統

 

1.6MATLAB的應用

 

第2章通信系統初識

 

2.1通信方式

 

2.2通信系統組成

 

2.2.1信源

 

2.2.2信宿

 

2.2.3發送與接收設備

 

2.3通信分類

 

2.3.1按信源分類

 

2.3.2按信號特徵分類 

 

2.3.3按網絡層次分類

 

2.4模擬數字通信

 

2.4.1模擬通信

 

2.4.2數字通信

 

2.5通信系統類型

 

2.5.1多路系統

 

2.5.2有線系統

 

2.5.3微波系統

 

2.5.4衛星系統

 

2.5.5電話系統

 

2.5.6電報系統

 

2.5.7數據系統

 

2.6模擬技術與通信模擬

 

2.6.1模擬技術

 

2.6.2電腦模擬步驟

 

2.6.3通信模擬步驟

 

2.6.4蒙特卡羅法步驟

 

2.6.5混合方法步驟

 

2.7通信系統模擬的優點

 

2.8通信系統模擬的局限性

 

第3章MATLAB簡單操作

 

3.1MATLAB基本元素

 

3.1.1常量

 

3.1.2變量

 

3.1.3賦值語句

 

3.1.4矩陣及數組

 

3.2矩陣運算

 

3.2.1矩陣代數運算

 

3.2.2矩陣的關系運算

 

3.2.3矩陣的邏輯運算

 

3.3MATLAB流程控制項

 

3.3.1順序結構

 

3.3.2循環結構

 

3.3.3選擇結構

 

3.4M文件

 

3.4.1腳本文件

 

3.4.2函數文件

 

3.5MATLAB圖形繪制

 

3.5.1二維圖形繪制

 

3.5.2三維圖形繪制

 

第4章MATLAB/Simulink系統建模與模擬

 

4.1Simulink快速入門

 

4.1.1Simulink框圖

 

4.1.2創建簡單模型

 

4.2Simulink求解器

 

4.3求解器參數設置

 

4.4MATLAB/Simulink建模

 

4.4.1MATLAB建模

 

4.4.2Simulink建模

 

4.5Simulink與MATLAB的接口

 

4.5.1MATLAB設置系統模塊參數

 

4.5.2信號輸出到MATLAB

 

4.5.3工作空間變量作為輸入信號

 

4.5.4MATLAB函數與Function模塊

 

4.6MATLABSimulink動態分析系統

 

4.6.1蹦極跳的安全性分析

 

4.6.2行駛控制系統

 

4.7子系統

 

4.7.1簡單子系統

 

4.7.2瀏覽下層子系統

 

4.7.3條件子系統

 

4.7.4控制流系統

 

4.8子系統封裝

 

4.9S函數

 

4.9.1S函數模塊

 

4.9.2S函數工作原理

 

4.9.3M文件S函數模板

 

4.9.4S函數應用

 

4.10Simulink模擬與建模

 

第5章通信系統的信源與通道

 

5.1通信系統的基本模型

 

5.2通道的加性噪聲

 

5.2.1加性噪聲的來源

 

5.2.2噪聲種類

 

5.2.3起伏噪聲

 

5.3MATLAB通信模擬函數

 

5.3.1信源產生函數

 

5.3.2信源編碼/解碼函數

 

5.3.3通道函數

 

5.4信號與通道

 

5.4.1隨機數據信號源

 

5.4.2序列產生器

 

5.5通道的分類

 

5.5.1加性高斯白噪聲通道

 

5.5.2多徑瑞利退化通道

 

5.6信號觀測設備

 

5.6.1星座圖

 

5.6.2誤碼率計算器

 

5.7信源編解碼

 

5.7.1信源編碼

 

5.7.2信源解碼

 

5.8MATLAB/Simulink通信系統模擬實例

 

5.8.1MATLAB編碼實例

 

5.8.2Simulink通道實例

 

第6章通信系統的濾波器

 

6.1濾波器概述

 

6.2濾波器結構

 

6.2.1模擬濾波器結構

 

6.2.2數字濾波器結構

 

6.3濾波器MATLAB函數

 

6.3.1模擬濾波器MATLAB函數

 

6.3.2數字濾波器MATLAB函數

 

6.4濾波器設計模塊

 

6.4.1數字濾波器設計模塊

 

6.4.2模擬濾波器設計模塊

 

6.4.3理想矩形脈沖濾波器模塊

 

6.4.4升餘弦發射濾波器模塊

 

6.4.5升餘弦接收濾波器模塊

 

6.5濾波器設計實例

 

第7章通信系統的調制與解調

 

7.1模擬調制的基本概念

 

7.1.1模擬調制功能

 

7.1.2模擬調制分類

 

7.2數字調制

 

7.2.1線性調制原理

 

7.2.2雙邊帶調幅與解調

 

7.2.3常規雙邊帶調幅

 

7.2.4抑制載波雙邊帶調幅

 

7.2.5單邊帶調幅與解調

 

7.3模擬角度調制

 

7.3.1頻率調制

 

7.3.2相位調制

 

7.4數字信號基帶傳輸

 

7.4.1數字基帶傳輸系統構成

 

7.4.2數字基帶信號碼型設計原則

 

7.4.3幾種常用的碼型

 

7.4.4碼型的功率譜分佈

 

7.5載波提取分析

 

7.5.1幅度鍵控分析

 

7.5.2SSB AM調制解調

 

7.5.3DSBSC AM調制解調

 

7.5.4FM調制解調

 

7.5.5PM調制解調

 

7.6數字基帶調制解調

 

7.6.1數字幅度調制解調

 

7.6.2數字頻率調制解調

 

7.6.3數字相位調制解調

 

7.7調制與解調的Simulink應用

 

第8章通信系統的射頻與編碼

 

8.1射頻損耗

 

8.1.1射頻的MATLAB實現

 

8.1.2射頻損耗的Simulink模塊

 

8.2通道編碼

 

8.2.1通道編碼的相關概念

 

8.2.2通道編碼的分類

 

8.2.3線性分組碼

 

8.2.4漢明碼

 

8.2.5循環碼

 

8.2.6捲積碼

 

8.2.7CRC循環冗餘碼校驗

 

第9章通信系統的鎖相環與擴頻

 

9.1鎖相環構建

 

9.2鎖相環Simulink模塊

 

9.2.1基本鎖相環模塊

 

9.2.2壓控振盪器模塊

 

9.3擴頻通信系統的模擬

 

9.3.1偽隨機碼產生

 

9.3.2直接序列擴頻系統

 

9.3.3跳頻擴頻系統

 

9.4蒙特卡羅模擬的精度分析

 

9.4.1蒙特卡羅模擬次數和精度的關系

 

9.4.2蒙特卡羅模擬次數的序貫算法

 

9.5模擬結果數據處理

 

9.5.1插值

 

9.5.2擬合

 

第10章通信系統的經典應用

 

10.1設計通信系統

 

10.1.1設計通信系統的發射機

 

10.1.2設計通信系統的接收機

 

10.1.3通信系統的MATLAB實現

 

10.2防抱死制動系統建模

 

10.3使用PID控制器進行抗飽和控制

 

10.4MIMOOFDM通信系統設計

 

10.4.1MIMO系統

 

10.4.2OFDM技術

 

10.4.3MIMOOFDM系統

 

10.4.4空時分組編碼

 

10.4.5STBC的MIMOOFDM系統設計

 

10.4.6STBC的MIMOOFDM系統MATLAB實現

 

參考文獻