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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 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 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[ST][WTBZ][HT5”SS] 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 2100433B
本书简要、系统地介绍了应用MATLAB进行仿真的原理和方法。通过大量的仿真实例使读者在掌握建模、仿真方法的同时,加深对通信系统、电子工程、信号处理原理的理解,较快地建立自己的仿真环境和试验平台。
全书共10章。第1、2章介绍了仿真的意义、MATLAB仿真的原理以及三种主要的仿真试验方法;第3章至第6章介绍了MATLAB仿真的测量仪器,仿真在电子工程、通信工程、信号处理中的应用,较全面地覆盖了“通信原理”、“数字信号处理”等课程的基本内容;第7章至第10章以专题讨论的方式介绍了应用仿真方法研究现代通信技术中的差错控制、扩频通信、智能天线以及声音信号处理的实例。书中的实例均经过验证,大部分是用Simulink建模和仿真的。
本书既可作为高等学校电子信息类本科高年级学生和研究生的教材或参考书,也可作为从事科学研究的工程技术人员学习通信与电子系统建模和仿真的参考资料。
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《光纤通信》第二版刘增基课后习题答案
1 1-1 光纤通信的优缺点各是什么? 答 与传统的金属电缆通信、微波无线电通信相比,光纤通信具有如下优点: (1) 通信容量 大.首先 ,光载波的中心频率很高,约为 2 X10^14Hz ,最大可用带宽一般取载波频率的 10 %,则容许的最大信号带宽为 20 000 GHz( 20 THz ) ;如果微波的载波频率选择为 20 GHz ,相应的最大可用带宽为 2 GHz。两者相差 10000 倍.其次,单模光纤的色散几乎为 零,其带宽距离(乘)积可达几十 GHz· km ;采用波分复用(多载波传输)技术还可使 传输容量增加几十倍至上百倍.目前,单波长的典型传输速率是 10 Gb /s。,一个采用 128 个波长的波分复用系统的传输速率就是 1 . 28 Tb / s . ( 2 )中继距离长。中继距离受光纤损耗限制和色散限制,单模光纤的传输损耗可小千 0 . 2 dB / km
光纤通信第二版刘增基第2章
光纤通信第二版刘增基第2章
《MATLAB仿真在电子测量中的应用》可作为高等学校电子测量、信息工程等相关专业的教材,也可供相关工程技术人员参考。
《MATLAB 通信工程仿真》介绍了使用MATLAB进行通信工程仿真的方法,主要内容包括MATLAB概述、MATLAB的基本操作、MATLAB程序设计、MATLAB绘图功能、通信系统与仿真基础、Simulink介绍、通信模块分析、通信系统建模、模拟和数字通信系统的建模与仿真、通信系统综合应用等内容。
本书以MATLAB R2015b版为基础,由浅入深地全面讲解MATLAB/Simulink软件的基础知识,并给出在电子信息及电气工程等领域的仿真实例,内容涉及面广,涵盖一般用户需要使用的各种功能。
全书主要分为三大部分,共12章。第一部分(基础)主要包括MATLAB简介与工作环境、数据类型、数值计算与分析、数据可视化、MATLAB编程基础等;第二部分(进阶)主要为GUI设计、Simulink仿真、MATLAB程序扩展;第三部分(应用)则涉及MATLAB的高级应用,包括电路分析、信号与系统分析、数字信号处理、控制系统设计等。每一章的开始部分简要介绍本章的基本内容,并且制定学习目标,使读者能够明确学习任务,同时每章后配有紧扣每章内容的习题。通过这些习题的训练,读者可以加深对MATLAB的了解,更加熟悉MATLAB的应用。通过阅读此书,读者可以快速、全面掌握MATLAB的使用方法。利用书中的实例及课后的习题训练,读者可以达到熟练应用和融会贯通的目的。
本书按逻辑编排,以工程应用为目标,深入浅出,实例引导,讲解翔实,适合作为电气工程及其自动化、自动化、电子信息、机电等专业高等学校学生和研究生的教材或教学参考用书,也可供电气工程领域的工程技术和研究人员参考 。