通信原理MATLAB仿真教程

前言

MATLAB是目前國(guó)際上流行的進(jìn)行科學(xué)研究、工程計(jì)算的軟件。它起源于矩陣運(yùn)算，并已經(jīng)發(fā)展成為一種高度集成的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。MATLAB具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力、方便實(shí)用的繪圖功能及語(yǔ)言的高度集成性。除具備卓越的數(shù)值計(jì)算能力之外，它還提供了專業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算、文字處理、可視化建模仿真、實(shí)時(shí)控制等功能。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)工程中常用的表達(dá)式十分相似，因此用MATLAB來(lái)解決運(yùn)算問(wèn)題要比用C、Fortran等語(yǔ)言完成相同的事情方便得多。可以預(yù)見(jiàn)，在科學(xué)運(yùn)算、自動(dòng)控制、科學(xué)繪圖、通信仿真等領(lǐng)域，MATLAB語(yǔ)言將長(zhǎng)期保持其獨(dú)一無(wú)二的地位。在通信領(lǐng)域MATLAB更是優(yōu)勢(shì)明顯，因?yàn)橥ㄐ蓬I(lǐng)域中很多問(wèn)題是研究系統(tǒng)性能的，傳統(tǒng)的方法只有構(gòu)建一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用各種方法進(jìn)行測(cè)量，才能得到所需的數(shù)據(jù)，這樣不僅需要花費(fèi)大量的資金用于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建，而且系統(tǒng)構(gòu)建周期長(zhǎng)，系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整也十分困難。而MATLAB的出現(xiàn)使得通信系統(tǒng)的仿真能夠用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)，免去構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的不便，而且操作十分簡(jiǎn)便，只需要輸入不同的參數(shù)就能得到不同情況下系統(tǒng)的性能，而且在結(jié)構(gòu)的觀測(cè)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方面也比傳統(tǒng)的方式有很多優(yōu)勢(shì)。因而MATLAB在通信仿真領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。本書(shū)可用作《通信原理》或其他通信系統(tǒng)方面的理論教科書(shū)的參考書(shū)或補(bǔ)充教材。本書(shū)的特點(diǎn)是由淺入深，從基本的MATLAB操作講起，即使讀者以前沒(méi)有接觸過(guò)MATLAB，也能在本書(shū)的引導(dǎo)下一步一步從基本的MATLAB操作開(kāi)始，逐漸掌握MATLAB的通信系統(tǒng)仿真。本書(shū)的特色是首先介紹通信原理的基本理論，然后以實(shí)例說(shuō)明算法轉(zhuǎn)化為流程，再到程序的思想過(guò)程，讓讀者學(xué)會(huì)處理具體問(wèn)題的建模編程方法。本書(shū)共分為10章。第1章為MATLAB的基本操作，簡(jiǎn)要介紹MATLAB的基本知識(shí)；第2章為M文件程序設(shè)計(jì)，介紹M文件的編制；第3章為MATLAB繪圖，介紹MATLAB的常用繪圖命令與菜單操作；第4章為信號(hào)與系統(tǒng)的MATLAB仿真，介紹常用信號(hào)的MATLAB建模與仿真方法；第5章為模擬調(diào)制；第6章為模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸；第7章為數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸；第8章為數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸；第9章為信道容量和編碼；第10章為擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。在這些章節(jié)中，不僅講述了通信原理中涉及的基本理論，而且通過(guò)實(shí)例來(lái)演繹和深化MATLAB編程仿真的基本思想與算法流程，理論聯(lián)系實(shí)際，并在重要概念上作適當(dāng)延伸。

內(nèi)容概要

本書(shū)系統(tǒng)地介紹了通信原理MATLAB仿真的基本思想與方法，重點(diǎn)討論了MATLAB對(duì)常見(jiàn)信號(hào)與線性系統(tǒng)、模擬調(diào)制、模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸、數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸、數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸、信道容量和編碼以及擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的仿真算法、流程與程序編制的思路過(guò)程。本書(shū)結(jié)構(gòu)合理，實(shí)例豐富，敘述簡(jiǎn)明，注重實(shí)踐應(yīng)用，便于理解掌握。    本書(shū)可作為普通高等學(xué)校電氣信息類等專業(yè)本科生或研究生教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書(shū)籍目錄

第1章　MATLAB基本操作　  1.1　運(yùn)行環(huán)境介紹　  1.2　矩陣的生成　  1.3　基本運(yùn)算　  1.4　基本函數(shù)　  1.5　符號(hào)運(yùn)算　  習(xí)題　第2章　M文件程序設(shè)計(jì)　  2.1　M文件　  2.2　程序控制結(jié)構(gòu)　  2.3　函數(shù)文件　  2.4　案例分析  習(xí)題　第3章　MATLAB繪圖　  3.1　二維數(shù)據(jù)曲線圖的繪制　  3.2　其他二維圖形的繪制　  3.3　圖形用戶界面設(shè)計(jì)　  3.4　案例分析　  習(xí)題　第4章　信號(hào)與系統(tǒng)的MATLAB仿真　  4.1　信號(hào)時(shí)域分析　  4.2　線性系統(tǒng)時(shí)域分析　  4.3　信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析　  4.4　案例分析　  習(xí)題　第5章　模擬調(diào)制　  5.1　幅度調(diào)制　  5.2　角度調(diào)制　  5.3　案例分析　  習(xí)題　第6章　模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸　  6.1　抽樣定理　  6.2　量化　  6.3　編碼調(diào)制　  6.4　案例分析　  習(xí)題　第7章　數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸　第8章　數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸　第9章　信道容量和編碼　第10章　擴(kuò)頻通信系統(tǒng)　附錄　本書(shū)調(diào)用的函數(shù)　

章節(jié)摘錄

插圖：信道編碼的原理是在傳輸信息的同時(shí)加入信息冗余（與信源編碼正好相反），通過(guò)信息冗余來(lái)達(dá)到信道差錯(cuò)控制的目的。當(dāng)接收機(jī)利用該冗余信息進(jìn)行譯碼時(shí)，不再需要反饋信息，這種方式稱為前向糾錯(cuò)譯碼；當(dāng)接收機(jī)利用該冗余信息對(duì)傳輸信息進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)并將檢驗(yàn)結(jié)果反饋，發(fā)送端根據(jù)反饋結(jié)果決定是否重發(fā)時(shí)，這種方式稱為自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)。信道編碼一般可以分成兩大類，即分組碼和卷積碼。分組碼編碼時(shí)將輸入信息分成不同的組，對(duì)各組信息分別進(jìn)行獨(dú)立編碼，加入冗余信息，組與組之間是獨(dú)立的，其譯碼也是分組獨(dú)立譯碼。卷積碼編碼時(shí)將輸入信息與一個(gè)固定結(jié)構(gòu)的編碼器進(jìn)行卷積，卷積的輸出作為傳輸信息。由于卷積的關(guān)系，卷積碼的輸出信息是前后關(guān)聯(lián)的，因此譯碼時(shí)，卷積碼一般采用序列譯碼的方式。

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《通信原理MATLAB仿真教程》首先介紹通信原理的基本理論，然后介紹把理論轉(zhuǎn)化為MATLAB程序的方法，最后利用程序處理實(shí)際問(wèn)題?！锻ㄐ旁鞰ATLAB仿真教程》的重點(diǎn)是理論轉(zhuǎn)化為程序的算法流程與程序?qū)崿F(xiàn)。意在使讀者能夠?qū)W會(huì)編程解決問(wèn)題的思想和方法。書(shū)中文字?jǐn)⑹錾钊霚\出，概念清晰。通俗易懂，實(shí)例豐富，程序配有流程圖且提供了完整的程序代碼。讀者可以直接上機(jī)調(diào)試運(yùn)行。各章提供有上機(jī)練習(xí)題，便于讀者運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際訓(xùn)練。中國(guó)通信學(xué)會(huì)普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材立項(xiàng)項(xiàng)目

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