MATLAB通信系统建模与仿真

第1章 MATLAB R2014a初识

1.1 MATLAB的特点及组成

1.1.1 MATLAB的发展史

1.1.2 MATLAB的优势

1.1.3 MATLAB的特点

1.1.4 MATLAB R2014a的新增功能

1.2 MATLAB安装及激活

1.2.1 MATLAB安装

1.2.2 MATLAB启动和退出

1.2.3 MATLAB卸载

1.3 MATLAB工作环境

1.3.1 命令窗口

1.3.2 工作空间窗口

1.3.3 命令历史窗口

1.3.4 当前文件夹窗口

1.3.5 编辑器窗口

1.3.6 设置路径窗口

1.4 MATLAB工具项

1.4.1 主页工具项

1.4.2 绘图工具项

1.4.3 应用程序工具项

1.5 MATLAB帮助系统

1.5.1 帮助浏览器

1.5.2 命令帮助系统

1.6 MATLAB的应用

第2章 通信系统初识

2.1 通信方式

2.2 通信系统组成

2.2.1 信源

2.2.2 信道

2.2.3 信宿

2.2.4 发送与接收设备

2.3 通信分类

2.3.1 按信源分类

2.3.2 按信号特征分类

2.3.3 按传输媒介分类

2.4 模拟/数字通信

2.4.1 模拟通信

2.4.2 数字通信

2.5 系统类型

2.5.1 多路系统

2.5.2 有线系统

2.5.3 微波系统

2.5.4 卫星系统

2.5.5 电话系统

2.5.6 电报系统

2.5.7 数据系统

2.6 仿真技术与通信仿真

2.6.1 仿真技术

2.6.2 计算机仿真步骤

2.6.3 通信仿真步骤

2.6.4 蒙特卡罗法步骤

2.6.5 混合方法步骤

2.7 通信系统仿真的优点

2.8 通信系统仿真的局限性

第3章 MATLAB基本操作

3.1 MATLAB数据类型

3.2 MATLAB基本元素

3.2.1 常量

3.2.2 变量

3.2.3 赋值语句

3.2.4 矩阵及元素

3.3 矩阵运算

3.3.1 矩阵代数运算

3.3.2 矩阵的关系运算

3.3.3 矩阵的逻辑运算

3.4 MATLAB流程控件

3.4.1 顺序结构

3.4.2 循环结构

3.4.3 选择结构

3.5 M文件

3.5.1 脚本文件

3.5.2 函数文件

3.6 MATLAB图形绘制

3.6.1 二维图形绘制

3.6.2 三维图形绘制

3.7 图形对象属性

3.7.1 图形对象及属性

3.7.2 图形属性的设置

3.7.3 图形可视编辑工具

第4章 MATLAB/Simulink系统建模与仿真

4.1 Simulink主要特点

4.2 Simulink工作原理

4.2.1 动态系统计算机仿真

4.2.2 Simulink求解器

4.2.3 求解器参数设置

4.3 Simulink组成

4.3.1 常用模块库

4.3.2 连续模块库

4.3.3 不连续模块库

4.3.4 离散模块库

4.3.5 逻辑与位操作模块库

4.3.6 查找表模块库

4.3.7 数学运算模块库

4.3.8 模型验证模块库

4.3.9 模型扩充模块库

4.3.1 0端口与子系统模块库

4.3.1 1信号属性模块库

4.3.1 2信号路由模块库

4.3.1 3信号接收器模块库

4.3.1 4输入源模块库

4.3.1 5用户自定义模块库

4.3.1 6扩展模块库

4.4 一个Simulink实例

4.5 MATLAB/Simulink建模

4.5.1 MATLAB建模

4.5.2 Simulink建模

4.6 Simulink与MATLAB的接口

4.6.1 MATLAB设置系统模块参数

4.6.2 信号输出到MATLAB

4.6.3 工作空间变量作为输入信号

4.6.4 MATLAB函数与Function模块

4.7 命令行方式进行动态仿真

4.7.1 命令行动态系统仿真

4.7.2 模型线性化

4.7.3 平衡点求取

4.8 MATLAB/Simulink动态分析系统

4.8.1 蹦极跳的安全性分析

4.8.2 行驶控制系统

4.9 子系统

4.9.1 简单子系统

4.9.2 浏览下层子系统

4.9.3 条件子系统

4.9.4 控制流系统

4.10 子系统封装

4.11 S-函数

4.11.1 S-函数模块

4.11.2 S-函数工作原理

4.11.3 M文件S函数模板

4.11.4 S-函数应用

4.12Simulink建模与仿真

第5章 通信系统的信源与信道

5.1 通信系统的基本模型

5.2 MATLAB通信仿真函数

5.2.1 信源函数产生

5.2.2 信源编码/解码函数

5.2.3 信道函数

5.3 信号与信道

5.3.1 随机数据信号源

5.3.2 序列产生器

5.3.3 噪声源发生器

5.4 信道

5.4.1 加性高斯白噪声信道

5.4.2 多径瑞利退化信道

5.4.3 多径莱斯退化信道

5.5 信号观测设备

5.5.1 离散眼图示波器

5.5.2 星座图

5.5.3 离散信号轨迹图

5.5.4 误码率计算器

5.6 信源编译码

5.6.1 信源编码

5.6.2 信源译码

5.7 MATLAB/Simulink通信系统仿真实例

5.7.1 MATLAB编码实例

5.7.2 Simulink信道实例

5.7.3 MATLAB/Simulink信道实例

第6章 通信系统的滤波器

6.1 滤波器概述

6.2 滤波器结构

6.2.1 模拟滤波器结构

6.2.2 数字滤波器结构

6.3 滤波器MATLAB函数

6.3.1 模拟滤波器MATLAB函数

6.3.2 数字滤波器MATLAB函数

6.3.3 特殊滤波器MATLAB函数

6.4 滤波器设计模块

6.4.1 数字滤波器设计模块

6.4.2 模拟滤波器设计模块

6.4.3 理想矩形脉冲滤波器模块

6.4.4 升余弦发射滤波器模块

6.4.5 升余弦接收滤波器模块

6.5 滤波器设计实例

第7章 通信系统的调制与解调

7.1 模拟线性调制

7.1.1 双边带调幅与解调

7.1.2 常规双边带调幅

7.1.3 抑制载波双边带调幅

7.1.4 单边带调幅与解调

7.2 模拟角度调制

7.2.1 频率调制

7.2.2 相位调制

7.3 数字信号基带传输

7.3.1 数字基带信号的码型介绍

7.3.2 码型的功率谱分布

7.4 载波提取分析

7.4.1 幅度键控分析

7.4.2 相移键控分析

7.4.3 频移键控分析

7.4.4 正交幅度调制

7.5 调制与解调的Simulink模块

7.5.1 DSB-AM调制解调

7.5.2 SSB-AM调制解调

7.5.3 DSBSC-AM调制解调

7.5.4 FM调制解调

7.5.5 PM调制解调

7.6 数字基带调制解调

7.6.1 数字幅度调制解调

7.6.2 数字频率调制解调

7.6.3 数字相位调制解调

7.7 调制与解调的Simulink应用

第8章 通信系统的锁相环与扩频

8.1 锁相环构建

8.2 锁相环Simulink模块

8.2.1 基本锁相环模块

8.2.2 压控振荡器模块

8.3 扩频通信系统的仿真

8.3.1 伪随机码产生

8.3.2 直接序列扩频系统

8.3.3 跳频扩频系统

8.4 蒙特卡罗仿真的精度分析

8.4.1 蒙特卡罗仿真次数和精度的关系

8.4.2 蒙特卡罗仿真次数的序贯算法

8.5 仿真结果数据处理

8.5.1 插值

8.5.2 拟合

第9章 通信系统的实际应用

9.1 设计通信系统

9.1.1 设计通信系统的发射机

9.1.2 设计通信系统的接收机

9.1.3 通信系统的MATLAB实现

9.2 MIMO-OFDM通信系统设计

9.2.1 MIMO系统

9.2.2 OFDM技术

9.2.3 MIMO-OFDM系统

9.2.4 空间分组编码

9.2.5 STBC的MIMO-OFDM系统设计

9.2.6 STBC的MIMO-OFDM系统MATLAB实现

参考文献

本书以MATLAB R2014a为平台，以工程实例为背景，通过专业技术与大量实例相结合的形式，重点深入浅出地介绍了MATLAB与Simulink通信系统建模与仿真的内容。全书共分9章，前面8章主要介绍了MATLAB R2014a、Simulink及通信系统的基础知识、MATLAB/Simulink建模与仿真、信源与信道、滤波器结构、调制与解调、锁相环与扩频等内容，帮助读者快速掌握MATLAB/Simulink，并进一步深入利用MATLAB/Simulink进行通信系统建模与仿真，可使读者领略到MATLAB/Simulink强大功能。第9章介绍了通信系统的实际应用，帮助读者学习利用MATLAB/Simulink解决实际的通信问题。本书可作为高等学校相关专业本科生和研究生的教学用书，也可作为相关专业科研人员、学者、工程技术人员的参考用书。

（1）深入浅出，循序渐进。本书先对MATLAB软件进行概要介绍，让读者对MATLAB强大功能有一定认识，接着介绍Simulink，让读者认识到Simulink可读性强，适应面广，再利用MATLAB/Simulink实现通信系统的建模与仿真，让读者领略到利用MATLAB/Simulink实现通信系统建模与仿真的简便与强大。
（2）内容新颖，步骤详尽。本书结合MATLAB与Simulink解决通信系统中的各种实际问题，步骤详尽地介绍MATLAB/Simulink的使用方法与技巧。在讲解过程中辅以相应的图片，使读者在阅读时一目了然，从而快速把握书中内容。
（3）实用性强。书中每介绍一个概念或函数都给出相应的用法及实例进行说明，使读者快速掌握MATLAB/Simulink，并掌握利用MATLAB/Simulink快速实现通信仿真与建模。