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目录1

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

2.1.1 MATLAB的特点8

2.1 MATLAB介绍8

第2章 MATLAB仿真8

2.1.2 MATLAB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28

2.3 Simulink仿真28

2.3.1 Simulink仿真入门28

2.3.2 Simulink仿真原理41

2.3.3　基于时间流的仿真方法53

3.2.1　指针式电压表54

3.2　电压测量54

3.1　概述54

第3章 MATLAB的仿真测量仪器54

3.2.2　数字式电压表56

3.3　时间域的测量仪器58

3.3.1　示波器58

3.3.2 X-Y记录仪62

3.3.3　逻辑分析仪63

3.3.4　相位仪68

3.4　频率域的测量仪器69

3.4.1 1 GHz信号的频谱69

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78

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　误码表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　取样及取样定律127

5.3.2　量化及编码130

5.3.3　非均匀量化及编码133

5.3.4　增量调制135

5.4　调制技术（模拟调制）137

5.4.1 AM幅度调制137

5.4.2 FM、PM角度调制142

5.5　调制技术（数字调制）147

5.5.1 ASK幅度键控147

5.5.2　基带频移键控149

5.5.3　基带相移键控153

5.5.4　频带频移键控与相移键控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

6.1 MATLAB的数据可视化表达225

6.1.1　二维图形的绘制225

第6章　信号处理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270

6.5.1　连续时间线性系统的表示270

6.5.2　离散时间线性系统的表示271

6.5.4　线性系统的特性表达272

6.5.3　模型的相互转换272

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281

6.6.4　滤波器的实现283

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

7.2.2　仿真模型的建立293

7.2.1　概述293

7.2　有缩短卷积码加交织的差错控制系统研究293

7.3 自适应均衡系统（LMS算法）299

7.3.1　概述299

7.3.2　仿真实验的思路与内容300

7.4　迭代译码的级联卷积码304

7.4.1　迭代译码的级联卷积码的基本原理304

7.4.2　仿真实验内容305

第8章　扩频通信的仿真试验309

8.1　扩频码相关性的讨论309

8.1.1　常用的伪随机序列309

8.1.2　常用伪随机序列的相关性讨论317

8.2　扩频通信原理319

8.3.1　先扩频后调制322

8.3　扩频通信系统322

8.3.2　先调制后扩频326

8.4　跳频通信系统329

第9章　天线及智能天线仿真试验334

9.1　全向天线的波束下倾334

9.1.1 全向天线的波束下倾的基本原理334

9.1.2　仿真实现334

9.2　天线阵的波达方向估计335

9.2.1　原理336

9.2.2　求波达方向估计的方法337

9.3　天线阵的波束形成340

10.1.1　回声的基本原理343

10.1.2　回声的仿真试验343

10.1 回声试验343

第10章　声学仿真试验343

10.2　多普勒效应345

10.2.1　多普勒效应的基本原理345

10.2.2　多普勒效应的仿真试验345

10.3　声学信号的滤波特性试验349

10.3.1　声音滤波的应用349

10.3.2　声音滤波的仿真试验349

10.4　交混回响352

10.4.1　交混回响的应用352

10.4.2　交混回响的仿真试验352

10.5.1　短时傅立叶变换的基本原理353

10.5.2　短时傅立叶变换的仿真试验353

10.5　短时傅立叶变换353

10.5.3　仿真试验结果的表达354

附录357

A.1　通信工程中常用的特殊数学函数357

A.1.1　伽玛函数357

A.1.2　贝塞尔函数357

A.1.3　误差函数、误差互补函数和Q函数358

A.2　多项式运算359

A.2.1　多项式的表达方式359

A.2.2　多项式的因式分解——多项式方程求根359

A.2.3　多项式的乘积展开359

A.2.5　多项式的除法360

A.3　数组运算360

A.2.4　多项式相乘360

A.3.1　数组的加法和减法运算361

A.3.2　数组的乘法、除法和乘方运算361

A.3.3　数组的关系和逻辑运算361

A.4　矩阵运算361

A.4.1　矩阵生成361

A.4.2　矩阵运算362

A.5　微分与积分364

A.5.1 函数的数值差分和微分运算364

A.5.2　函数的数值积分运算365

A.6　极值和方程求解366

A.6.1 函数的极值问题求解366

A.6.2　代数方程求解367

参考文献370