《无线通信系统仿真:it++分析与实例》

第1章 it++软件平台基础 1

1.1 it++简介 1

1.2 it++安装 1

1.2.1 系统要求 1

1.2.2 安装it++ 2

1.3 it++使用 7

第2章 it++基本库 10

2.1 it++数据类型 10

2.1.1 预定义标量类型 10

2.1.2 预定义矢量类型 10

2.1.3 预定义矩阵类型 13

2.2 数组、矢量和矩阵类 13

2.3 数学函数 14

2.3.1 误差函数 14

2.3.2 双曲线函数 15

2.3.3 对数和指数函数 15

2.3.4 混杂数学函数 17

2.3.5 数值积分 20

2.3.6 三角函数 21

.2.4 贝塞尔函数 22

2.5 类型转换函数 23

2.6 矩阵相关函数 27

2.6.1 对角矩阵函数 27

2.6.2 矩阵/矢量运算函数 28

2.6.3 重塑矢量和矩阵 29

2.6.4 特殊矩阵 30

2.7 线性代数 31

2.7.1 行列式计算 31

2.7.2 矩阵求逆 31

2.7.3 矩阵分解 31

2.7.4 线性方程组的求解 33

2.8 随机数产生模块 36

2.9 统计模块 43

2.9.1 直方图 43

2.9.2 混杂统计函数 44

2.9.3 混合高斯函数 47

2.10 mex-文件模块 50

第3章 无线信道仿真 53

3.1 无线信道概述 53

3.2 无线通信信道模型与仿真 54

3.2.1 衰落信道模型 55

3.2.2 平坦衰落信道仿真 56

3.2.3 频率选择性衰落信道仿真 57

3.3 信道模块中类的定义和头文件 57

3.3.1 类的定义 57

3.3.2 信道模块中的枚举类型 59

3.4 平坦衰落信道 59

3.4.1 fading_generator类 60

3.4.2 independent_fading_generator类 61

3.4.3 static_fading_generator类 64

3.4.4 correlated_fading_generator类 67

3.4.5 rice_fading_generator类 68

3.4.6 fir_fading_generator类 73

3.4.7 ifft_fading_generator类 76

3.5 channel_specification类 79

3.5.1 成员函数 79

3.5.2 重点函数说明 80

3.6 基于抽头延迟线模型的频率选择性信道 82

3.6.1 tdl_channel的成员函数 82

3.6.2 重点函数说明 84

3.6.3 实例 85

3.7 二进制对称信道模型 87

3.7.1 二进制对称信道(bsc)类的成员函数 87

3.7.2 重点函数说明 87

3.7.3 实例 88

3.8 高斯信道 88

3.8.1 高斯信道(awgn_channel)类的成员函数 88

3.8.2 重点函数说明 89

3.8.3 实例 90

第4章 信道编码与交织 94

4.1 信道编码简介 94

4.2 前向纠错码模块中的类 100

4.2.1 类的定义及头文件 100

4.2.2 前向纠错码模块类的枚举类型 101

4.3 线性分组码 101

4.3.1 bch码类 101

4.3.2 扩展格雷码类 102

4.3.3 汉明码类 105

4.3.4 rs码类 107

4.4 crc类 110

4.4.1 crc类的成员函数 110

4.4.2 重点函数使用方法 111

4.4.3 crc实例 111

4.5 卷积码 112

4.5.1 convolutional_code类 112

4.5.2 punctured_convolutional_code类 125

4.5.3 递归系统卷积码 133

4.6 turbo码 138

4.6.1 turbo码类及函数 138

4.6.2 重要函数说明 139

4.6.3 turbo编译码示例 146

4.7 交织器 151

4.7.1 类的定义及头文件 152

4.7.2 分组交织器 152

4.7.3 交叉交织器 154

4.7.4 序列交织 157

4.8 lr_calc_unit类(对数似然代数计算单元) 159

4.8.1 成员函数 160

4.8.2 重要函数说明 161

第5章 数字信号处理 163

5.1 傅里叶变换 163

5.1.1 傅里叶变换函数 166

5.1.2 重点函数使用方法 167

5.2 数值优化 170

5.2.1 类及函数 170

5.2.2 重点函数使用方法 172

5.2.3 数值优化实例 173

5.3 滤波器 176

5.3.1 滤波器类 177

5.3.2 滤波器函数 179

5.3.3 重点函数说明 180

5.3.4 滤波器实例 183

第6章 数字调制/解调 185

6.1 概述 185

6.1.1 数字调制/解调基本原理 185

6.1.2 数字调制类的定义 187

6.2 modulator类 188

6.3 正交幅度调制(qam) 194

6.3.1 基本原理 194

6.3.2 成员函数 195

6.3.3 重点函数说明 197

6.3.4 qam调制/解调实例 197

6.4 相位调制 199

6.4.1 基本原理 199

6.4.2 mpsk 199

6.4.3 qpsk 201

6.4.4 bpsk_c类 205

6.4.5 bpsk 208

6.5 pam 211

6.5.1 基本原理 211

6.5.2 pam_c类 212

6.5.3 pam类 214

6.6 mimo调制器 216

6.6.1 基本原理 216

6.6.2 modulator_nd类 217

6.6.3 modulator_nrd类 219

6.6.4 modulator_ncd类 223

6.6.5 nd_upam类 225

6.6.6 nd_uqam类 228

6.6.7 nd_upsk类 231

第7章 ofdm与扩频系统 235

7.1 概述 235

7.2 ofdm 236

7.2.1 基本原理 236

7.2.2 ofdm类的定义和头文件 239

7.2.3 重要函数解析 240

7.2.4 实例 242

7.3 扩频系统 245

7.3.1 基本原理 245

7.3.2 扩频类的定义和头文件 247

7.3.3 重点函数解析 250

7.3.4 实例 253

7.4 辅助功能函数 255

7.5 序列 258

7.5.1 二进制线性反馈移位寄存器 258

7.5.2 gold序列 260

7.5.3 正交扩频码 263

第8章 mimo检测 266

8.1 概述 266

8.2 mimo信道模型 266

8.3 mimo检测算法 268

8.3.1 最大似然检测(mld)算法原理 268

8.3.2 线性迫零(zf)均衡检测算法 269

8.3.3 线性最小均方误差(mmse)均衡检测算法 269

8.3.4 迫零判决反馈均衡(zf-dfe)检测算法 270

8.3.5 采用v-blast的zf-dfe(zf-vb dfe)检测算法 271

8.3.6 球形译码(sd)算法 273

8.4 算法实例 277

8.5 仿真结果 292

第9章 lte链路级仿真 294

9.1 链路级仿真 294

9.2 设计方案 295

9.2.1 类的设计 295

9.2.2 类的实现 297

9.3 仿真实例分析 307

9.3.1 编码块分段与码块级联 307

9.3.2 循环冗余校验(crc)及混合自动重传请求(harq) 308

9.3.3 turbo码编码及块内交织器优化 309

9.3.4 速率匹配与冗余版本 312

9.3.5 调制/解调及信道仿真 313

9.3.6 仿真结果 313

9.4 本章小结 317

附录a 318

参考文献 333

《无线通信系统仿真:it++分析与实例》系统地讨论了通信系统的设计、分析和仿真方法，全部仿真程序都是采用it++编写的。首先介绍it++仿真平台，并对it++的基本库做了详细的说明;然后对通信系统中的重要内容，例如无线信道、信道编码与交织、数字信号处理、数字调制解调等展开详细的描述;接着给出ofdm与扩频通信、mimo检测的仿真;最后通过lte链路级仿真的实例，向读者介绍it++仿真平台的使用。

《无线通信系统仿真:it++分析与实例》适合作为高等院校通信与信息系统、信号处理、计算机应用等专业低年级研究生或通信工程专业高年级本科生相关课程的教材，也可以作为研究部门和通信企业研发人员的实用手册。

通过软件工具、系统建模与仿真方法进行通信系统设计、分析、验证和性能评估，已成为现代通信网络企业和研发部门的必然选择。在众多的仿真软件中，it++是基于c++语言的信号处理和通信方面的开放式免费仿真库函数工具，由于其综合了matlab的功能和c语言的速度，被广泛应用于通信系统建模、分析和设计。