实例介绍
【实例简介】
MATLAB仿真在现代通信中的应用,特别是无线通信仿真详细具体，适合无线通信研发人员使用。
内容简介 本书以现代无线电通信中的关键技术:扩频、跳频、OFDM、3G系统、无线接入系统以及 常见无线通信系统作为对象,以 MATLAB/ Simulink作为仿真工具,对上述系统进行了仿真实验 还对数字信号通过各种调制方式,发送滤波器后的频谱特性,以及应用各种差错控制方式后的 传输特性给出了系列仿真实例。并对上述仿真内容进行了简单的原理性介绍,对于建模和仿真 编程中出现的主要问题与注意事项做了相应敏讲解。仝书源程序附有光盘 本书可作为高等学校通信专业的教学、科硏参考书,也可供管理部门作为参考资料、 图书在版编目C|P)数据 MATLAB仿真在现代通信中的应用徐明远,邵玉斌编著一西安:西安电子科技大学出版社,20114 ISBN978-7-56062554-6 Ⅰ①M…Ⅱ①徐…②邵…Ⅲ①通信系统一系统仿真一软件包, MATLAB Ⅳ①TN914 中国版本图书馆CP数据核字(2011第027693号 策划臧延新 责任编辑杨宗周 出版发行西安电子科技大学出版社(西安市太白南路2号) 电话(029)8824288588201467邮编70071 网址www.xduph.com 电子邮箱 xdupfxb00@163com 经销新华书店 印刷单位陕西天意印务有限责任公 版次2011年4月第1版20ll年4月第1次印刷 开本787毫米×1092毫米116印张13625 数315千字 印数1~2000册 定价30.00元(含光盘) ISBN978-7-5606-25546/N·0594 XDUP2846001-1 煮如有印装问题可调换* 本社图书封面为激光防伪覆膜,谨防盗版。 前言 近十年来,无线电技术突飞猛进,无线电事业快速发展。扩频、跳频、OFDM技术 3G系统、蓝牙、IEEE802.11a、数字电视、智能天线等技术的出现,让人目不暇接。无线 电成了现代文明的重要组成部分。人们在享受现代文明带来的方便与效率时,想到了应该 对这些新技术和新系统多一些了解,然而,深奧的理论、复杂的技术、昂贵的设备与仪器 给学习带来了不少的困难。人们在寻找与快速进步的技术相适应的学习与研究方法时, MATLAB仿真在新技术的学习与新系统的研发中成了有力的工具。应用 MATLAB的编程 方法和功能模块,可以搭建各种仿真系统,还可以应用丰富的时间域、频率域、相位域的 仿真测量仪器。许多新一代通信系统的系统级的仿真程序出现在 MATLAB软件的演示实例 中,这使得学习的效率大为提高,对技术与系统的理解已经从概念深入到电路方案和参数 选取的层面。 建立和谐的电磁环境,需要了解各种无线电通信系统的特性,其中包括时间域、频率 域、相位域以及传输特性。特别是它们之间的定量关系可以从仿真实例运行的结果中得到。 也可以说,每个仿真实例就是一个小实验平台,实验中可以对通信的相关原理,甚至通信 系统进行研究,其中的分类结果也可以作为资料备查。本书应用 MATLAB仿真工具对常见 的调制方式、发送滤波器、差错控制方式以及各种通信系统(包括新一代的通信系统)的相关 特性进行研究。可以运行的大量仿真实例,一方面给出了仿真的结果;另一方面还给出了 部分仪表测量的结果可供比对。仿真实例大部分是作者在教学与科研实践中自行编制的, 小部分是 MATLAB软件中的演示仿真实例 全书分以下五部分: 第一部分基础知识,包括数字调制、发送滤波器、通信信号的测量与表达。 第二部分常用无线电通信系统,包括公众移动通信系统、专用移动通信系统、卫星 通信系统。 第三部分新技术与3G,包括扩频、跳频、OFDM以及3G系统。 第四部分无线接入系统与数字电视,包括蓝牙、802.1a与数字电视。 第五部分天线与射频技术,包括天线阵列、射频传输线、滤波器。 书中给出了简单的原理介绍、 MATLAB仿真的系统、程序(光盘)以及程序运行结果。 对编程中的主要问题与注意事项作了讲解。着重讨论了各种系统及输出信号的频谱特性。 对于系统的传输特性,以及影响系统传输特性的因素,譬如调制方式、差错控制方式也进 行了较系统的讨论。 为了保持本书简练的篇幅,没有在书中详细介绍所有仿真系统中各个模块的参数设置, 也没有将雷同的系列仿真系统的程序在书中展示。购书所附的光盘提供了书中提到的全部 软件。点击模块打开对话框可以仔细研究其中每个模块的参数设置。若需要还可以将其拷 贝出来后按照读者的意愿,遵循 MATLAB的相关规则更改参数后进行学习研究。 本书可作为高等学校通信专业的教学、科研参考书,也可供管理部门作为参考资料。 本书编写中的不妥和疏漏之处,还望读者给予指出。 作者的联系方式:xumil@163com,shaoyun99@sina.com 徐明远邵玉斌 2011年1月 说明 1.用 MATLAB m文件编写的程序序号在本书中是这样表示的:比如程序35表示第3 章的序号为5的程序。在 MATLAB软件中用CHX35表示。 2. MATLAB/Simulink程序在本书及 MATLAB软件中都用SCHX3_10表示(第3章的 序号为10的程序),该仿真系统框图在本书中用图3-10表示。 3.本书的程序可运行在 MATLAB2008B版本 目录 第一部分基础知识 第1章数字调制 1.1非连续相位的角度调制 3 1.1.1FSK信号的仿真 1.1.2PSK信号的仿真 14 12连续相位的角度调制. 1.3正交幅度调制 29 第2章发送滤波器 ,·, 2.1概论 32 2.2升余弦脉冲滤波器 .33 2.3平方根升余弦滤波器 41 24高斯滤波器…46 第3章通信信号的测量与表达 3.1通信仿真中常用的信号测量模块 3.1.1 Simulink基本模块中的 Sinks子库简介 ,,,,,,,,,,,,,,,,, 51 3.12 Simulink通信工具箱中的 Comm sinks子库简介… .52 313 Simulink信号处理工具箱中的 Signal Processing Sinks子库简介 53 3.2信号的测量… 62 3.21窄带随机信号的产生和波形测量 3.2.2各种信号的表示和测量 63 3.3差错控制传输特性的测量与表达 72 331线性码 ……173 3.32循环码. 75 3.33里德-索洛蒙码 77 3.34卷积码 335汉明码 3.3.6BCH码 3.37循环冗余码 85 34信号统计参数的测量.… 86 3.4.1统计模块库 86 342概率密度函数 87 3.4.3瑞利衰落信道的仿真测试…… 344图像的灰度直方图 3.5图像和视频信号的测量与表达 3.5.1模块库… 3.52图像的读出与显示 93 3.53图像加噪与滤波… ,.,,,· 94 3.54图像的二维变换与反变换 96 3.5.5图像有损压缩 “““ 第二部分常用无线电通信系统 第4章公众移动通信系统 101 4.1公众通信系统概述…… .101 4.1.1最早期的移动通信系统 01 4.1.2第1代移动通信系统…. 4.1.3第2代移动通信系统 102 4.1.4第2.5代移动通信系统…… ,,,,,,, 104 4.1.5第3代移动通信系统 106 4.1.6第4代移动通信系统… 108 4.2GSM全球移动通信系统 .,,非 109 4.3CDPD蜂窝数字分组数据网 ……111 44NADC北美数字蜂窝网 113 4.5PDC个人数字蜂窝电话 14 4.6 CDMA IS-95码分多址通信系统 117 4.7CT-2第2代无绳电话系统 18 4.8数字增强型无绳通信标准 120 49PHS个人手持式电话系统 12 第5章专用移动通信系统 124 51集群通信系统… 124 52APCO数字集群通信系统 125 5.3 TETRA欧洲数字集群通信系统 127 54THTS地面航空电话系统… 129 第6章卫星通信系统 131 6.1铱星系统. 131 6.2美国ICO卫星通信系统 133 63甚小孔径终端卫星通信系统… 135 第三部分新技术与3G 第7章新技术… 141 7.1扩频 141 7.2多元扩频 7.3跳频 …146 74正交多载波调制OFDM. 150 第8章3G系统 152 81 WCDMA码分多址通信系统 152 82CDMA2000码分多址通信系统 157 第四部分无线接入系统与数字电视 第9章无线接入系统… 91蓝牙系统 BLUE TOOTH 165 92无线局域网 HiperLAN2 169 93无线局域网802.11标准 ,.非,,,,,,,,,,,,,,,,甲 174 第10章数字电视系统 10.1数字电视广播系统… 179 10.2卫星广播系统 182 第五部分天线与射频技术 第11章天线 187 111天线方向图 187 11.2均匀直线阵的波束扫描…11111187 113均匀圆形阵的波束扫描 189 114非均匀直线阵的波达方向估计 192 11.1 Capon法 194 114.2 Music法 195 第12章射频 …196 12.1波导 196 12.2传输线 198 12.3滤波器 205 参考文献 207 【实例截图】
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MATLAB仿真在现代通信中的应用,特别是无线通信仿真详细具体，适合无线通信研发人员使用。
内容简介 本书以现代无线电通信中的关键技术:扩频、跳频、OFDM、3G系统、无线接入系统以及 常见无线通信系统作为对象,以 MATLAB/ Simulink作为仿真工具,对上述系统进行了仿真实验 还对数字信号通过各种调制方式,发送滤波器后的频谱特性,以及应用各种差错控制方式后的 传输特性给出了系列仿真实例。并对上述仿真内容进行了简单的原理性介绍,对于建模和仿真 编程中出现的主要问题与注意事项做了相应敏讲解。仝书源程序附有光盘 本书可作为高等学校通信专业的教学、科硏参考书,也可供管理部门作为参考资料、 图书在版编目C|P)数据 MATLAB仿真在现代通信中的应用徐明远,邵玉斌编著一西安:西安电子科技大学出版社,20114 ISBN978-7-56062554-6 Ⅰ①M…Ⅱ①徐…②邵…Ⅲ①通信系统一系统仿真一软件包, MATLAB Ⅳ①TN914 中国版本图书馆CP数据核字(2011第027693号 策划臧延新 责任编辑杨宗周 出版发行西安电子科技大学出版社(西安市太白南路2号) 电话(029)8824288588201467邮编70071 网址www.xduph.com 电子邮箱 xdupfxb00@163com 经销新华书店 印刷单位陕西天意印务有限责任公 版次2011年4月第1版20ll年4月第1次印刷 开本787毫米×1092毫米116印张13625 数315千字 印数1~2000册 定价30.00元(含光盘) ISBN978-7-5606-25546/N·0594 XDUP2846001-1 煮如有印装问题可调换* 本社图书封面为激光防伪覆膜,谨防盗版。 前言 近十年来,无线电技术突飞猛进,无线电事业快速发展。扩频、跳频、OFDM技术 3G系统、蓝牙、IEEE802.11a、数字电视、智能天线等技术的出现,让人目不暇接。无线 电成了现代文明的重要组成部分。人们在享受现代文明带来的方便与效率时,想到了应该 对这些新技术和新系统多一些了解,然而,深奧的理论、复杂的技术、昂贵的设备与仪器 给学习带来了不少的困难。人们在寻找与快速进步的技术相适应的学习与研究方法时, MATLAB仿真在新技术的学习与新系统的研发中成了有力的工具。应用 MATLAB的编程 方法和功能模块,可以搭建各种仿真系统,还可以应用丰富的时间域、频率域、相位域的 仿真测量仪器。许多新一代通信系统的系统级的仿真程序出现在 MATLAB软件的演示实例 中,这使得学习的效率大为提高,对技术与系统的理解已经从概念深入到电路方案和参数 选取的层面。 建立和谐的电磁环境,需要了解各种无线电通信系统的特性,其中包括时间域、频率 域、相位域以及传输特性。特别是它们之间的定量关系可以从仿真实例运行的结果中得到。 也可以说,每个仿真实例就是一个小实验平台,实验中可以对通信的相关原理,甚至通信 系统进行研究,其中的分类结果也可以作为资料备查。本书应用 MATLAB仿真工具对常见 的调制方式、发送滤波器、差错控制方式以及各种通信系统(包括新一代的通信系统)的相关 特性进行研究。可以运行的大量仿真实例,一方面给出了仿真的结果;另一方面还给出了 部分仪表测量的结果可供比对。仿真实例大部分是作者在教学与科研实践中自行编制的, 小部分是 MATLAB软件中的演示仿真实例 全书分以下五部分: 第一部分基础知识,包括数字调制、发送滤波器、通信信号的测量与表达。 第二部分常用无线电通信系统,包括公众移动通信系统、专用移动通信系统、卫星 通信系统。 第三部分新技术与3G,包括扩频、跳频、OFDM以及3G系统。 第四部分无线接入系统与数字电视,包括蓝牙、802.1a与数字电视。 第五部分天线与射频技术,包括天线阵列、射频传输线、滤波器。 书中给出了简单的原理介绍、 MATLAB仿真的系统、程序(光盘)以及程序运行结果。 对编程中的主要问题与注意事项作了讲解。着重讨论了各种系统及输出信号的频谱特性。 对于系统的传输特性,以及影响系统传输特性的因素,譬如调制方式、差错控制方式也进 行了较系统的讨论。 为了保持本书简练的篇幅,没有在书中详细介绍所有仿真系统中各个模块的参数设置, 也没有将雷同的系列仿真系统的程序在书中展示。购书所附的光盘提供了书中提到的全部 软件。点击模块打开对话框可以仔细研究其中每个模块的参数设置。若需要还可以将其拷 贝出来后按照读者的意愿,遵循 MATLAB的相关规则更改参数后进行学习研究。 本书可作为高等学校通信专业的教学、科研参考书,也可供管理部门作为参考资料。 本书编写中的不妥和疏漏之处,还望读者给予指出。 作者的联系方式:xumil@163com,shaoyun99@sina.com 徐明远邵玉斌 2011年1月 说明 1.用 MATLAB m文件编写的程序序号在本书中是这样表示的:比如程序35表示第3 章的序号为5的程序。在 MATLAB软件中用CHX35表示。 2. MATLAB/Simulink程序在本书及 MATLAB软件中都用SCHX3_10表示(第3章的 序号为10的程序),该仿真系统框图在本书中用图3-10表示。 3.本书的程序可运行在 MATLAB2008B版本 目录 第一部分基础知识 第1章数字调制 1.1非连续相位的角度调制 3 1.1.1FSK信号的仿真 1.1.2PSK信号的仿真 14 12连续相位的角度调制. 1.3正交幅度调制 29 第2章发送滤波器 ,·, 2.1概论 32 2.2升余弦脉冲滤波器 .33 2.3平方根升余弦滤波器 41 24高斯滤波器…46 第3章通信信号的测量与表达 3.1通信仿真中常用的信号测量模块 3.1.1 Simulink基本模块中的 Sinks子库简介 ,,,,,,,,,,,,,,,,, 51 3.12 Simulink通信工具箱中的 Comm sinks子库简介… .52 313 Simulink信号处理工具箱中的 Signal Processing Sinks子库简介 53 3.2信号的测量… 62 3.21窄带随机信号的产生和波形测量 3.2.2各种信号的表示和测量 63 3.3差错控制传输特性的测量与表达 72 331线性码 ……173 3.32循环码. 75 3.33里德-索洛蒙码 77 3.34卷积码 335汉明码 3.3.6BCH码 3.37循环冗余码 85 34信号统计参数的测量.… 86 3.4.1统计模块库 86 342概率密度函数 87 3.4.3瑞利衰落信道的仿真测试…… 344图像的灰度直方图 3.5图像和视频信号的测量与表达 3.5.1模块库… 3.52图像的读出与显示 93 3.53图像加噪与滤波… ,.,,,· 94 3.54图像的二维变换与反变换 96 3.5.5图像有损压缩 “““ 第二部分常用无线电通信系统 第4章公众移动通信系统 101 4.1公众通信系统概述…… .101 4.1.1最早期的移动通信系统 01 4.1.2第1代移动通信系统…. 4.1.3第2代移动通信系统 102 4.1.4第2.5代移动通信系统…… ,,,,,,, 104 4.1.5第3代移动通信系统 106 4.1.6第4代移动通信系统… 108 4.2GSM全球移动通信系统 .,,非 109 4.3CDPD蜂窝数字分组数据网 ……111 44NADC北美数字蜂窝网 113 4.5PDC个人数字蜂窝电话 14 4.6 CDMA IS-95码分多址通信系统 117 4.7CT-2第2代无绳电话系统 18 4.8数字增强型无绳通信标准 120 49PHS个人手持式电话系统 12 第5章专用移动通信系统 124 51集群通信系统… 124 52APCO数字集群通信系统 125 5.3 TETRA欧洲数字集群通信系统 127 54THTS地面航空电话系统… 129 第6章卫星通信系统 131 6.1铱星系统. 131 6.2美国ICO卫星通信系统 133 63甚小孔径终端卫星通信系统… 135 第三部分新技术与3G 第7章新技术… 141 7.1扩频 141 7.2多元扩频 7.3跳频 …146 74正交多载波调制OFDM. 150 第8章3G系统 152 81 WCDMA码分多址通信系统 152 82CDMA2000码分多址通信系统 157 第四部分无线接入系统与数字电视 第9章无线接入系统… 91蓝牙系统 BLUE TOOTH 165 92无线局域网 HiperLAN2 169 93无线局域网802.11标准 ,.非,,,,,,,,,,,,,,,,甲 174 第10章数字电视系统 10.1数字电视广播系统… 179 10.2卫星广播系统 182 第五部分天线与射频技术 第11章天线 187 111天线方向图 187 11.2均匀直线阵的波束扫描…11111187 113均匀圆形阵的波束扫描 189 114非均匀直线阵的波达方向估计 192 11.1 Capon法 194 114.2 Music法 195 第12章射频 …196 12.1波导 196 12.2传输线 198 12.3滤波器 205 参考文献 207 【实例截图】
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