MATLABSimulink通信系统建模与仿真实例精讲的目 录

第一篇 MATLAB/Simulink 基础技术篇

第 1章 通信系统与仿真专业基础 2

11 通信系统概述 2

12 通信系统的组成 2

121 信源 2

122 发送设备 3

123 信道 3

124 接收设备 3

125 信宿 3

13 通信系统的分类 4

131 按信源分类 4

132 按传输媒介分类 4

133 按传输信号的特征分类 5

14 仿真技术与通信仿真 7

141 仿真技术 7

142 计算机仿真的一般过程 7

143 通信仿真的概念 8

144 通信仿真的一般步骤 8

15 本章小结 10

第 2章 MATLAB/Simulink仿真

第 2章 原理与 *** 作 11

21 MATLAB/Simulink特点

21 及工作原理 11

211 Simulink主要特点 11

212 Simulink仿真的工作

212 原理 12

22 Simulink的常用 *** 作 13

221 安装与启动 13

222 模块基本 *** 作 14

223 信号线基本 *** 作 19

224 模型的注释 23

225 模型的打印 24

226 模型文件 25

23 子系统及其封装 25

231 创建简单子系统 26

232 创建条件执行子系统 29

233 子系统的封装 36

24 S-function设计与应用 46

241 S-function的基本概念 46

242 在模型中使用

242 S-function 51

243 M文件S-function

242 的编写 55

244 C语言S-function

242 的编写 66

245 S-function Builder

242 的使用方法 75

25 本章小结 82

第二篇 通信系统常用

模块仿真篇

第 3章 信号与信道 84

31 随机数据信号源 84

311 伯努利二进制

311 信号产生器 84

312 泊松分布整数产生器 85

313 随机整数产生器 87

32 序列产生器 88

321 Gold序列产生器 88

322 PN序列产生器 91

323 Walsh序列产生器 93

324 其他 94

33 噪声源发生器 96

331 均匀分布随机噪声

331 产生器 96

332 高斯随机噪声产生器 97

333 瑞利噪声产生器 98

334 莱斯噪声产生器 100

34 信道 101

341 加性高斯白噪声信道 101

342 多径瑞利退化信道 103

343 多径莱斯退化信道 104

35 信号观测设备 106

351 离散的眼图示波器 106

352 星座图观测仪 109

353 离散信号轨迹

353 观测设备 112

354 误码率计算器 113

36 本章小结 114

第 4章 信源编码/译码 115

41 信源编码 115

411 A律编码 115

412 μ律编码 116

413 差分编码 117

414 量化编码 117

42 信源译码 118

421 A律译码 118

422 μ律译码 119

423 差分译码 120

424 量化译码 120

43 本章小结 121

第 5章 调制与解调 122

51 模拟调制解调 122

511 DSB AM调制解调 122

512 SSB AM调制解调 124

513 DSBSC AM调制解调 126

514 FM调制解调 127

515 PM调制解调 129

52 数字基带调制解调 130

521 数字幅度调制解调 130

522 数字频率调制解调 134

523 数字相位调制解调 137

53 本章小结 140

第 6章 均衡器与射频损耗 141

61 CMA均衡器 141

62 LMS均衡器 142

621 LMS判决反馈均衡器 142

622 LMS线性均衡器 144

623 归一化LMS均衡器 145

624 符号LMS均衡器 147

625 变步长LMS均衡器 149

63 RLS均衡器 150

631 RLS判决反馈均衡器 150

632 RLS线性均衡器 152

64 射频损耗 154

641 自由空间路径损耗 154

642 相位噪声 155

643 相位/频率偏移 156

644 其他 156

65 本章小结 157

第 7章 通信滤波器 158

71 滤波器设计模块 158

711 数字滤波器设计 158

712 模拟滤波器设计 161

72 理想矩形脉冲滤波器 162

73 升余弦滤波器 165

731 升余弦发射滤波器 165

732 升余弦接收滤波器 169

74 其他 171

75 本章小结 172

第 8章 差错控制编码/译码 173

81 线性分组码 173

811 BCH编码/译码 174

812 二进制线性编码/译码 176

813 汉明码编码/译码 178

814 二进制循环码编码/

814 译码 179

82 循环卷积码 181

821 卷积码编码器原理 181

822 后验概率解码器 183

823 Viterbi解码器 184

83 CRC循环冗余码校验 187

831 常规CRC产生器 187

832 CRC-N信号产生器 189

833 CRC冗余码校验 190

84 本章小结 192

第 9章 同步 193

91 载波相位恢复 193

911 CPM相位恢复 193

912 M-PSK相位恢复 194

92 定时恢复 195

93 基本锁相环及压控

93 振荡器模块 196

931 基本锁相环 196

932 压控振荡器 197

94 本章小结 199

第三篇 通信系统仿真

综合实例篇

第 10章 蓝牙跳频通信系统仿真设计 202

101 蓝牙技术概述 202

102 蓝牙跳频系统各部分介绍 203

1021 信号传输部分 203

1022 信号接收部分 206

1023 谱分析 210

1024 误码分析部分 212

103 蓝牙跳频系统的仿真模型 213

104 系统运行分析 215

105 本章小结 215

第 11章 直接序列扩频通信

第 11章 系统仿真设计 216

111 扩频通信系统简介 216

1111 技术理论基础 216

1112 系统主要特点 218

1113 系统基本类型 219

112 直接序列扩频通信系统原理 219

1121 系统结构 220

1122 信号分析 220

1123 处理增益和干扰容限 222

113 伪随机序列 224

1131 m序列 225

1132 Gold序列 228

114 直接序列扩频通信系统设计 229

1141 发射机设计 229

1142 接收机设计 230

1143 系统仿真参数 230

1144 系统性能仿真 231

115 直接序列扩频通信

115 系统仿真程序 231

116 本章小结 247

第 12章 IS-95前向链路通信

第 12章 系统仿真设计 248

121 IS-95系统参数与特性 248

1211 IS-95系统参数 248

1212 IS-95系统特性 248

122 IS-95前向链路系统设计 249

1221 发射机设计 250

1222 信道设计 255

1223 接收机设计 256

1224 系统性能仿真 256

123 IS-95前向链路系统

123 仿真程序 257

124 本章小结 269

第 13章 OFDM通信系统仿真设计 270

131 OFDM系统的基本原理 270

1311 正交调制解调 270

1312 系统组成 272

1313 OFDM的优点 275

1314 OFDM的缺点 276

1315 OFDM的关键技术 276

132 OFDM系统的PAPR

132 抑制算法设计 277

1321 OFDM信号的PAPR

1321 及其分布 277

1322 降低PAPR的

1321 常用方法 280

1323 基于改进脉冲成形技

1321 术的PAPR抑制方法 283

133 OFDM系统的同步算法设计 290

1331 OFDM系统中的

1321 同步问题 290

1332 同步偏差对OFDM

1321 信号的影响 291

1333 OFDM同步算法概述 292

1334 OFDM系统的同步

1334 设计 293

134 OFDM系统的编码算法设计 301

1341 通信系统的信道编码 301

1342 卷积码原理及设计 305

1343 交织原理及设计 312

135 OFDM通信系统设计 312

1351 发射机设计 312

1352 接收机设计 316

1353 系统仿真参数 317

1354 系统性能仿真 317

136 OFDM通信系统仿真程序 318

137 本章小结 327

第 14章 MIMO通信系统仿真设计 328

141 MIMO系统理论 328

1411 MIMO系统模型 329

1412 MIMO系统容量分析 330

1413 发送端信道容量

1413 的比较 332

142 OFDM技术简介 333

143 MIMO-OFDM系统结构 335

144 空时编码技术 336

1441 分层空时编码

1441 （BLAST） 336

1442 空时网格编码

1441 （STTC） 337

1443 空时分组编码

1441 （STBC） 338

145 基于STBC的MIMO-OFDM

145 系统设计 342

1451 STBC-MIMO-OFDM

1453 系统模型 342

1452 STBC-MIMO-OFDM

1453 系统性能分析 343

1453 STBC-MIMO-OFDM

1453 通信系统设计 344

146 基于STBC的MIMO-OFDM

146 通信系统仿真程序 345

147 本章小结 351

郭桓丞 研一19021210883

       海浪运动是海洋中一种常见的现象。对于瞬息万变的海洋来讲，海面的波动现象十分复杂，由于前期研究人员通过大量的实测数据模拟出符合实际情况的海谱密度函数，通过不同的建模方法对海面进行几何建模，来满足不同类型海面研究需要。研究人员可以根据研究内容的不同来选择合适的模型。海谱模型主要是通过对在海上获取的实验数据拟合而得到的，它是研究海面模型、电磁散射模型和海面回波仿真的基础。下面对海面高斯谱、半经验Fung谱、PM谱进行阐述。

海谱[18][19]是描述动态海面随机特性的物理量。它是海表面高度位移协方差的傅里叶变换。对于二维海面来讲，除了海面谱描述海面特征外，风向因素也会使海谱呈现出各向异性，而方向函数将各向异性的特点在建模过程中良好地体现出来。二维海谱的表达形式为：      

式中，k为海浪波数， 为全向海谱函数， 为方向函数。

（1）高斯谱

由于高斯函数的特征，高斯谱成为最基础、普遍研究的谱密度函数。一维表达形式为：

式中， 为相关长度， 为均方根（rms）长度。

       在相关长度不变的情况下，随着均方根长度的不同，高斯谱密度函数也随之改变，而且均方根长度越大，高斯谱密度函数也越大即曲线下的面积较大也就是浪的能量越大，且变化趋势也不同。在均方根长度相同的情况下，相关长度越大，高斯谱密度函数也越大即浪的能量也越大，且变化趋势相同。

二维高斯谱的表达形式为：

式中， 为相关长度， 为x方向上rms长度， 为y方向上rms长度。其谱密度函数随相关长度和均方根长度变化情况与一维情况一样。

在海面模拟应用中，用高斯谱模型仿真海面，可以看出随机粗糙面的变化，但是没法描述真实海面情况，比如由于海上风速引起的海面波动起伏等等，因此对充分生成海面作更进一步的阐述。

（2）AKFung 谱

AKFung 谱是一种半经验海谱，其表达式是一个分段函数，包括低频海浪谱和高频海浪谱分量也就是所谓的重力波谱和张力波谱。这两个谱的组合构成了Fung谱，其中低频海浪谱表达式为：

高频海浪谱表达式为：

式中, 为摩擦风速，u为海平面上方高度h(m)处的风速，它与摩擦风速不同，两者之间的关系为：

根据Pierson理论，摩擦风速要大于12，也就是说海面上方高度195处的风速不得小于346。其连接点处

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