MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用PDF电子书下载

第1章　概述 1

1.1　仿真的意义 1

1.1.1　数理基础与专业知识的学习 1

1.1.2　科学研究、产品研发与仿真试验 1

1.2　电子通信系统的建模与仿真 2

1.2.1　通信与电子系统仿真的概念 2

1.2.2　计算机仿真的步骤 3

1.2.3　电子通信系统计算机仿真的优点和局限性 5

1.3　本书的内容结构 6

第2章 MATLAB仿真 8

2.1 MATLAB介绍 8

2.1.1 MATLAB的特点 8

2.1.2 MAT LAB快速入门 9

2.1.3 MATLAB程序设计 13

2.2 MATLAB编程仿真 18

2.2.1　时间连续信号与系统的计算机仿真问题 18

2.2.2　基于数据流的仿真方法 29

2.3 Simulink仿真 29

2.3.1 Simulink仿真入门 29

2.3.2 Simulink仿真原理 43

2.3.3 基于时间流的仿真方法 54

第3章 MATLAB的仿真测量仪器 55

3.1　概述 55

3.2　电压测量 55

3.2.1　指针式电压表 55

3.2.2　数字式电压表 57

3.3　时间域的测量仪器 59

3.3.1　示波器 59

3.3.2 X-Y记录仪 63

3.3.3　逻辑分析仪 64

3.3.4　相位仪 68

3.4　频率域的测量仪器 70

3.4.1 1 GHz信号的频谱 70

3.4.2 m序列的频谱 73

3.4.3 FM频率调制信号带宽试验 77

3.4.4　数字式频率计 79

3.5　其他显示仪器 81

3.5.1 眼图 81

3.5.2　星座图 85

3.5.3　离散时间轨迹图 88

3.5.4　矩阵显示图 89

3.5.5　瀑布显示图 90

3.6　误码仪 93

第4章　电子线路仿真试验 96

4.1　信号合并 96

4.2　微积分 98

4.3　触发器 100

4.4 分频器 102

4.5　使能开关 104

4.6　编程开关 106

4.7　移位寄存器 109

4.8　整流电路 111

4.9　驻波演示 114

4.10　超外差式接收机 115

第5章　数字通信系统的仿真 120

5.1　概述 120

5.2　信源 121

5.2.1　锯齿波信号 121

5.2.2　方波信号 122

5.2.3　脉冲信号 123

5.2.4　扫频信号 124

5.2.5　压控振荡器 125

5.3　信源编码 127

5.3.1　采样及采样定律 127

5.3.2　量化及编码 130

5.3.3　非均匀量化及编码 132

5.3.4　增量调制 135

5.4　模拟调制技术 137

5.4.1 AM幅度调制 137

5.4.2 FM、PM角度调制 142

5.5　数字调制技术 147

5.5.1 ASK幅度键控 147

5.5.2　基带移频键控 149

5.5.3　基带移相键控 153

5.5.4　频带移频键控与移相键控 158

5.6　多元调制仿真 160

5.7　差错控制 169

5.7.1　线性码 169

5.7.2　循环码 172

5.7.3　卷积码 173

5.7.4　李德-索罗蒙（RS）码 178

5.7.5 BCH码 183

5.7.6　汉明码 186

5.8　交织与置乱 187

5.8.1　交织 187

5.8.2　置乱 203

5.9　频率合成 204

5.9.1　锁相环频率合成 205

5.9.2　分数锁相环频率合成 207

5.10　多址技术 208

5.10.1　频分多址（FDMA） 208

5.10.2　时分多址（TDMA） 211

5.10.3　码分多址（CDMA） 215

5.11　信道仿真 218

5.11.1　加性高斯白噪声信道 219

5.11.2　瑞利信道 221

5.11.3　莱斯信道 223

5.11.4　有突发干扰的信道 223

5.11.5　二进制平衡信道 224

第6章　信号处理 225

6.1 MATLAB的数据可视化表达 225

6.1.1 二维图形的绘制 225

6.1.2　三维图形的绘制 236

6.1.3　子图的绘制 239

6.1.4　创建图形窗口 240

6.1.5　图像表现 241

6.1.6　动画 242

6.2 MATLAB仿真中的信号处理 243

6.2.1　数据采集 243

6.2.2　确定信号的产生 245

6.2.3　随机信号的产生 248

6.3　信号特征参数的计算 250

6.3.1 离散信号的能量和功率计算方法 250

6.3.2　离散信号的直流分量和交流分量 251

6.3.3　离散信号的统计特征参数的计算 252

6.4　信号的频谱分析 253

6.4.1　频谱分析的原理 253

6.4.2　频谱分析的若干问题 257

6.4.3　谱估计 261

6.4.4　时频分析 266

6.4.5　离散余弦变换（DCT） 267

6.4.6　希尔伯特（Hilbert）变换 270

6.5　线性系统 271

6.5.1　连续时间线性系统的表示 271

6.5.2　离散时间线性系统的表示 272

6.5.3　模型的相互转换 272

6.5.4　线性系统的特性表达 273

6.5.5　通信系统的特性表达 274

6.6　数字滤波器设计与实现 277

6.6.1　数字滤波器的设计参数 277

6.6.2　巴特沃斯滤波器设计 278

6.6.3　其他类型滤波器的设计 282

6.6.4　滤波器的实现 284

第7章　通信系统差错控制仿真试验 288

7.1　缩短卷积码 288

7.1.1　缩短卷积码的基本原理 288

7.1.2　仿真系统介绍 289

7.2　有缩短卷积码加交织的差错控制系统研究 293

7.2.1　概述 293

7.2.2　仿真模型的建立 293

7.3 自适应均衡系统（LMS算法） 299

7.3.1　概述 299

7.3.2　仿真试验的思路与内容 300

7.4　迭代译码的级联卷积码 302

7.4.1　迭代译码的级联卷积码的基本原理 302

7.4.2　仿真实验内容 304

第8章　扩频通信的仿真试验 308

8.1　扩频码相关性的讨论 308

8.1.1　常用的伪随机序列 308

8.1.2　常用伪随机序列的相关性讨论 316

8.2　扩频通信原理 318

8.3　扩频通信系统 321

8.3.1　先扩频后调制 321

8.3.2　先调制后扩频 324

8.4　跳频通信系统 327

第9章　天线及智能天线仿真试验 331

9.1　全向天线的波束下倾 331

9.1.1　全向天线的波束下倾的基本原理 331

9.1.2　仿真实现 331

9.2　天线阵的波达方向估计 332

9.2.1 原理 333

9.2.2　求波达方向估计的方法 334

9.3　天线阵的波束形成 337

第10章　声学仿真试验 341

10.1 回声试验 341

10.1.1 回声的基本原理 341

10.1.2　回声的仿真试验 341

10.2　多普勒效应 343

10.2.1　多普勒效应的基本原理 343

10.2.2　多普勒效应的仿真试验 343

10.3　声学信号的滤波特性试验 345

10.3.1　声音滤波的应用 345

10.3.2　声音滤波的仿真试验 346

10.4　交混回响 348

10.4.1　交混回响的应用 348

10.4.2　交混回响的仿真试验 348

10.5　短时傅立叶变换 349

10.5.1　短时傅立叶变换的基本原理 349

10.5.2　短时傅立叶变换的仿真试验 349

10.5.3　仿真试验结果的表达 350

附录A MATLAB数字计算基础 352

A.1　通信工程中常用的特殊数学函数 352

A.1.1　伽玛函数 352

A.1.2　贝塞尔函数 352

A.1.3　误差函数、误差互补函数和Q函数 353

A.2　多项式运算 354

A.2.1　多项式的表达方式 354

A.2.2　多项式的因式分解——多项式方程求根 354

A.2.3　多项式的乘积展开 354

A.2.4　多项式相乘 355

A.2.5　多项式的除法 355

A.3　数组运算 355

A.3.1　数组的加法和减法运算 356

A.3.2　数组的乘法、除法和乘方运算 356

A.3.3　数组的关系和逻辑运算 356

A.4　矩阵运算 356

A.4.1　矩阵生成 356

A.4.2　矩阵运算 357

A.5　微分与积分 359

A.5.1 函数的数值差分和微分运算 359

A.5.2　函数的数值积分运算 360

A.6　极值和方程求解 361

A.6.1　函数的极值问题求解 361

A.6.2　代数方程求解 362

附录B　本书程序代码索引 365

附录C MATLAB 2008b版本中使用汉字的配置方法 370

参考文献 371