正版 通信原理仿真基础 张晓瀛 电子工业出版社 9787121427244 书

第1章 通信仿真概论
1 1.1 仿真的基本概念 ..................................................................................................................................... 2
1.1.1 通信仿真 ..................................................................................................................................... 2
1.1.2 通信仿真的分类 ........................................................................................................................ 3
1.2 通信仿真原理 ......................................................................................................................................... 5
1.2.1 通信系统的模型 ........................................................................................................................ 5
1.2.2 通信仿真的基本过程 ................................................................................................................ 7
1.2.3 Monte Carlo仿真原理 ............................................................................................................ 10
1.3 通信系统仿真工具 ............................................................................................................................... 12
1.3.1 Matlab ....................................................................................................................................... 12
1.3.2 Matlab的基本操作 .................................................................................................................. 13
1.3.3 Simulink .................................................................................................................................... 18
习题 ................................................................................................................................................................. 20 思政故事 ......................................................................................................................................................... 21 思政故事参考资料 ........................................................................................................................................ 22
第2章 通信信号分析基础 ........................................................................................................................... 23
2.1 确定性信号 ........................................................................................................................................... 24
2.1.1 信号的分类 .............................................................................................................................. 24
2.1.2 确定性信号的频域分析 .......................................................................................................... 26
2.1.3 确定性信号的时域分析 .......................................................................................................... 38
2.2 概率论基础 ........................................................................................................................................... 39
2.2.1 离散型随机变量 ...................................................................................................................... 39
2.2.2 连续型随机变量 ...................................................................................................................... 42
2.3 随机过程基础 ....................................................................................................................................... 46
2.3.1 广义平稳随机过程 .................................................................................................................. 50
2.3.2 各态历经随机过程 .................................................................................................................. 52
2.3.3 窄带随机过程 .......................................................................................................................... 55
2.3.4 高斯白噪声和带限白噪声 ..................................................................................................... 55
习题 ................................................................................................................................................................. 58 思政故事 ......................................................................................................................................................... 59
思政故事参考资料 ........................................................................................................................................ 61

第3章 信道建模与仿真 ................................................................................................................................ 63
3.1 信道大尺度衰落仿真 ........................................................................................................................... 64
3.1.1 自由空间传播路径损耗 .......................................................................................................... 64
3.1.2 阴影衰落 ................................................................................................................................... 66
3.2 信道小尺度衰落模型 ........................................................................................................................... 67
3.2.1 信道小尺度传输特性分类 ..................................................................................................... 68
3.2.2 频率非选择性慢衰落信道 ..................................................................................................... 69
3.2.3 频率选择性慢衰落信道 .......................................................................................................... 76
3.2.4 时变信道模型 .......................................................................................................................... 80
3.2.5 平衰落多普勒谱的仿真 .......................................................................................................... 82
3.3 信道中的噪声和干扰 ........................................................................................................................... 88
3.3.1 信道中的噪声 .......................................................................................................................... 88
3.3.2 信道中的干扰 .......................................................................................................................... 89
习题 ................................................................................................................................................................. 93 思政故事 ......................................................................................................................................................... 94 思政故事参考资料 ........................................................................................................................................ 96

第4章 模拟调制技术 .................................................................................................................................... 97
4.1 幅度调制基本原理 ............................................................................................................................... 98
4.1.1 振幅调制 ................................................................................................................................... 98
4.1.2 抑制载波双边带调制 ............................................................................................................ 110
4.1.3 单边带调制 ............................................................................................................................ 113
4.1.4 残留边带调制 ........................................................................................................................ 118
4.2 模拟角度调制 ..................................................................................................................................... 122
4.2.1 相位调制 ................................................................................................................................. 122
4.2.2 频率调制 ................................................................................................................................. 124
习题 ............................................................................................................................................................... 132 思政故事 ....................................................................................................................................................... 132 思政故事参考资料 ...................................................................................................................................... 134

第5章 模拟信号数字化 .............................................................................................................................. 135
5.1 模拟信号的抽样 ................................................................................................................................. 136
5.1.1 低通抽样定理 ........................................................................................................................ 136
5.1.2 带通抽样定理 ........................................................................................................................ 139
5.2 抽样信号的量化 ................................................................................................................................. 143
5.2.1 均匀量化 ................................................................................................................................. 143
5.2.2 非均匀量化 ............................................................................................................................ 145
5.3 脉冲编码调制 ..................................................................................................................................... 149
5.4 差分脉码调制 ..................................................................................................................................... 153
5.5 增量调制 ............................................................................................................................................. 156
习题 ............................................................................................................................................................... 160 思政故事 ....................................................................................................................................................... 161 思政故事参考资料 ...................................................................................................................................... 162

第6章 数字基带传输 .................................................................................................................................. 163
6.1 数字基带信号及其频谱 .................................................................................................................... 164
6.1.1 基本的数字基带信号和频谱分析 ....................................................................................... 164
6.1.2 数字基带信号频谱的理论分析 ........................................................................................... 166
6.2 数字基带信号的码型 ......................................................................................................................... 169
6.3 无码间串扰的基带传输系统 ............................................................................................................ 175
6.3.1 数字基带传输系统的码间串扰现象 ................................................................................... 175
6.3.2 无码间串扰的基带传输准则 ............................................................................................... 181
6.4 最佳基带传输系统及其抗噪声性能 ................................................................................................ 184
6.5 眼图 ...................................................................................................................................................... 189 6.6 部分响应基带传输系统 .................................................................................................................... 192
6.7 均衡原理 ............................................................................................................................................. 194
6.7.1 时域均衡原理 ........................................................................................................................ 194
6.5.2 均衡准则与实现 .................................................................................................................... 195
习题 ............................................................................................................................................................ 199 思政故事 ....................................................................................................................................................... 200 思政故事参考资料 .................................................................................................................................. 201

第7章 数字调制 ............................................................................................................................................ 203 7.1 二进制数字调制 ................................................................................................................................. 204
7.1.1 二进制幅移键控 .................................................................................................................... 204
7.1.2 二进制频移键控 ...................................................................................................................... 210
7.1.3 二进制相移键控 ...................................................................................................................... 215
7.1.4 二进制差分相移键控 ............................................................................................................ 220
7.2 多进制数字调制 ................................................................................................................................. 224
7.2.1 多进制幅移键控 .................................................................................................................... 224
7.2.2 多进制相移键控 ...................................................................................................................... 228
7.2.3 OQPSK ................................................................................................................................... 234
7.3 恒包络调制 ......................................................................................................................................... 239
7.3.1 最小频移键控 ........................................................................................................................ 239
习题 ............................................................................................................................................................... 246 思政故事 ....................................................................................................................................................... 247 思政故事参考资料 ...................................................................................................................................... 248
第8章 同步和数字复接 ....................................................................................................................... 249
8.1 载波同步 ............................................................................................................................................. 250
8.1.1 锁相环 ..................................................................................................................................... 250
8.1.2 平方环 ..................................................................................................................................... 256
8.1.3 Costas环法 ............................................................................................................................. 258
8.1 码元同步 ............................................................................................................................................. 264
8.2.1 码元同步锁相环 .................................................................................................................... 264
8.2.2 早迟门定时算法 .................................................................................................................... 267
8.2 帧同步 .................................................................................................................................................. 271 习题 ................................................................................................................................................... 274
思政故事 ....................................................................................................................................................... 274 思政故事参考资料 ...................................................................................................................................... 276

第9章 多载波和多天线传输 .................................................................................................................... 277
9.1 正交频分复用（OFDM） ................................................................................................................. 278
9.1.1 OFDM系统 ............................................................................................................................ 278
9.1.2 OFDM系统的FFT实现 ...................................................................................................... 282
9.1.3 循环前缀 ................................................................................................................................. 285
9.1.4 OFDM的特点 ....................................................................................................................... 290
9.2 多输入多输出（MIMO）技术 ........................................................................................................ 296
9.2.1 MIMO的基本结构 ............................................................................................................... 296
9.2.2 MIMO信道的容量 ............................................................................................................... 299
习题 ............................................................................................................................................................... 301 思政故事 ....................................................................................................................................................... 302 思政故事参考资料 ...................................................................................................................................... 303

参考文献 ............................................................................................................................................ 304

张晓瀛，国防科技大学电子科学学院认知通信系副教授，研究方向信息与通信工程，曾担任国防科技大学讲师、英国Surrey大学不错访问学者。2018年荣获校教学能手比赛二等奖；2017年荣获本科教育教学很好集体二等奖；2016年获学校教学质量新星奖；2015年荣获中国大学MOOC很好主讲教师。负责国家自然科学青年基金项目和湖南省自然科学基金项目，出版专著《多天线系统中的迭代信号处理技术》和教材《通信原理》。

1 原理介绍+例题实现，理论与实验相结合 2 突出思政特色

本书首先介绍利用通信仿真原理和离散信号处理技术在计算机中实现“通信原理”课程中主要知识模块运行机理的思路、方法和技术。通过学生容易接受的“原理简介+例题”的形式提出问题，然后再给出MATLAB脚本程序分析和解决问题，最后对仿真结果进行讨论和理论分析。全书围绕通信原理各个章节的主要知识点展开，强调基本理论和技术在通信系统中的作用，透彻分析了通信信号的时、频域特征，突出了通信过程中的随机性以及概率统计方法在案例分析中的应用。 全书共9章，主要内容包括通信仿真概论、通信信号分析基础、信道建模与仿真、模拟调制技术、模拟信号的数字化、数字基带传输、数字调制、同步与数字复接、多载波和多天线传输等内容。在每一章最后都附有一个和章节知识内容相关的思政故事，可以让读者在学习知识和仿真技术的同时增强思政修养。 本书既可作为通信工程、电子信息工程等电子信息类专业及其他相关专业的本科生和研究生教材，又可供从事研究开发的相关工程技术人员参考和借鉴。

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