Simulink通信仿真教程

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出版者:国防工业出版社
作者:李贺冰
出品人:
页数:328
译者:
出版时间:2006-5
价格:34.0
装帧:平装
isbn号码:9787118044935
丛书系列:
图书标签:
  • 通信
  • 通信仿真
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具体描述

Simulink是MathWorks公司推出的基于Matlab平台的著名的仿真环境。Simulink作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭积木式的建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。 本书以基于Matlab 6.5的Simulink为平台,由浅入深地讲解Simulink的使用及其在通信仿真中的应用。这包括了Simulink的基本操作、常用模块及通信工具箱的使用、S函数的编写、模型调试等多方面内容。特别是通信工具箱的使用以及S函数的编写,这些都是在现有书籍中讲解不详,却很重要的内容,所以本书投入了较大的篇幅。 本书可以作为通信工程技术人员进行仿真的参考书籍,也可作为Simulink初学者的入门教材。本书实例虽以通信为主,但举例简单,非通信专业读者也可看懂并从中学习Sjmlllink的相关知识。

深入探索现代通信系统设计与实现:基于高级建模与分析的综合指南 图书名称: 现代通信系统建模与优化实践:从理论基础到前沿应用 内容简介: 本书旨在为电气工程、通信工程、信号处理以及相关领域的科研人员、高级工程技术人员和研究生提供一本全面、深入且具有高度实践指导意义的参考手册。它超越了传统教科书的理论框架,聚焦于现代通信系统从概念设计、性能评估到实际部署过程中所面临的复杂挑战,并提供了一套严谨的、基于高级建模和仿真分析的解决方案。 本书的结构精心设计,力求构建一座连接深奥理论知识与前沿工程实践的坚实桥梁。全书内容涵盖了现代通信系统设计的多个关键维度,强调了通过精确的数学建模和高效的仿真手段来指导决策和优化性能的重要性。 第一部分:通信系统基础与高级数学工具的重塑 本部分首先对数字通信系统的基本原理进行回顾,但重点迅速转向更高级的数学工具集,这些工具是理解复杂现代系统的基石。 1. 随机过程与信息论的深度剖析: 详细阐述了平稳随机过程、马尔可夫过程在高斯白噪声信道、瑞利衰落信道以及更复杂的非平稳多径信道中的应用。在信息论部分,不仅仅停留在香农信道容量公式,而是深入探讨了有限字母信源编码、速率失真理论以及信息论在网络编码、物理层安全中的最新拓展。重点分析了在有限资源约束下,如何利用信息论工具来评估和指导实际系统的容量边界。 2. 矩阵分析与特征分解在通信中的应用: 重点讲解了奇异值分解(SVD)、特征值分解在MIMO系统预编码、信道均衡以及波束赋形中的核心作用。内容包括如何使用这些技术来解耦信道矩阵,实现最大化信道容量的预编码方案,并探讨了在实际硬件实现中因有限精度运算导致的数值稳定性问题。 第二部分:先进调制、编码与多址接入技术 本部分深入研究了当前高速率、高频谱效率通信系统的核心技术,并强调了这些技术如何适应非理想信道环境。 3. 高阶调制与非正交波形设计: 系统地介绍了正交幅度调制(QAM)、相位键控(PSK)的扩展形式,如256QAM、1024QAM的性能限制。更重要的是,本书详细阐述了非正交多址接入(NOMA)的理论基础、串行/并行干扰消除(SIC/PIC)的实现细节及其对系统吞吐量的影响。对于脉冲成形,重点分析了滤波器的选择对带内和带外辐射性能的影响,包括升余弦滤波器和更先进的根升余弦滤波器的性能对比分析。 4. 现代信道编码理论与纠错性能分析: 本章聚焦于LDPC码、Turbo码以及极化码(Polar Codes)在5G及未来的应用。详细推导了这些编码的迭代译码算法(如BP算法)的原理和收敛性。特别地,本书提供了一种基于概率图模型(PGM)的方法来分析这些复杂码字的误码率(BER)性能,并对比了它们在不同码率和调制阶数下的阈值性能。 5. 多址接入的演进: 除了传统的OFDMA,本书深入探讨了基于资源分配的调度算法,包括比例公平调度、最大最小公平调度。对于下一代通信系统,重点分析了基于稀疏采样的随机接入协议(RACH)的设计,以及如何通过优化功率控制和时间同步来最小化非正交多址接入中的残余干扰。 第三部分:信道估计、同步与认知无线电 本部分着重于解决实际无线信道带来的不确定性,以及如何利用环境信息提升系统鲁棒性。 6. 复杂信道环境下的参数估计与跟踪: 详细讲解了在高度移动和多径衰落环境下,如何进行精确的定时同步(帧同步、符号同步)和载波频率偏移估计。本书介绍了最小均方误差(MMSE)均衡器的设计,并对比了基于导频辅助和盲均衡方法的优缺点。对于MIMO信道估计,重点分析了基于子空间分解的方法和迭代最小二乘(ILS)算法在快速时变信道中的应用。 7. 认知无线电与动态频谱共享: 从博弈论的角度审视了次用户和主用户的功率分配策略。详细阐述了频谱感知(Spectrum Sensing)的检测技术,包括能量检测、循环平稳特征检测和基于小波变换的检测方法,并对其在低信噪比下的性能进行了严格的理论分析和蒙特卡洛验证。 第四部分:前沿技术:MIMO、毫米波与可见光通信 本部分关注当前和未来通信系统的核心技术领域,强调了这些技术在实际系统中的物理层挑战。 8. 多输入多输出(MIMO)系统的高级优化: 本章是本书的重点之一。深入探讨了大规模MIMO(Massive MIMO)系统中的预编码和预解码的复杂性。详细介绍了基于通道互信息最大化的波束赋形设计,以及在实际部署中,如何利用CSI(信道状态信息)的反馈误差来评估系统性能下降的程度。讨论了在单用户MIMO(SU-MIMO)和多用户MIMO(MU-MIMO)中,如何通过预编码实现空间复用增益和阵列增益。 9. 毫米波(mmWave)与可见光通信(VLiS)的物理层挑战: 针对毫米波通信的严重路径损耗和视距(LoS)依赖性,本书分析了基于混合波束赋形(Hybrid Beamforming)的设计流程,涉及射频链和数字域的优化分配。对于VLiS,则侧重于对高带宽光信号的调制技术(如OOK、PAM)及其在非理想光照和光束对准误差下的性能衰减分析。 第五部分:系统性能评估与工程实现考量 最后一部分将理论与工程实践紧密结合,讨论了在实际部署前必须考虑的实际工程问题。 10. 统计建模与仿真验证方法论: 详细阐述了如何构建高保真度的通信系统仿真环境,以准确预测实际性能。内容包括如何对非理想硬件效应(如DAC/ADC量化噪声、非线性功率放大器失真)进行建模。同时,本书还提供了一套严谨的统计抽样和置信区间的确定方法,确保仿真结果的可靠性和可重复性,避免“仿真陷阱”。 11. 功耗、延迟与资源受限环境下的优化: 本章探讨了在嵌入式系统和物联网(IoT)场景下,如何平衡频谱效率、能量消耗和处理延迟。具体分析了低密度奇偶校验码(LDPC)在低功耗硬件上的译码复杂度优化,以及在时域和频域上进行资源分配以满足严格的延迟约束。 本书以严谨的数学推导为基础,辅以大量的图表和具体的数值示例,旨在培养读者从“使用”通信模块到“设计”通信系统的能力。它不仅是理解当前无线标准的宝贵资源,更是探索未来无线通信技术创新的重要思想源泉。 --- 目标读者: 高级通信工程师、无线通信系统架构师、从事物理层算法研究的博士/硕士研究生、需要进行复杂系统性能验证的研发人员。 本书的价值在于: 提供一套可操作的、基于严谨数学框架的现代通信系统建模与优化方法论,重点关注当前热点技术背后的深层工程挑战和前沿解决方案。

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目录信息

读后感

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用户评价

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读完《Simulink通信仿真教程》的目录和前言,我的心情可以说是百感交织,既有对知识探索的渴望,也夹杂着一丝现实的考量。作为一名在通信行业摸爬滚打了几年,却依然觉得理论与实践脱节的工程师,我一直在寻找能够真正“落地”的学习资源。很多时候,我们在会议室里讨论着复杂的算法和性能指标,但回到电脑前,却发现自己连一个基本的仿真模型都搭建不起来,这种无力感着实令人沮丧。我希望这本书能像一位经验丰富的导师,能够用清晰易懂的语言,配合生动形象的实例,带领我跨越理论和实践之间的鸿沟。我尤其看重它对于Simulink这一强大工具的运用技巧的讲解。Simulink的强大之处在于其可视化建模能力,我希望这本书能充分利用这一点,展示如何通过拖拽模块、连接信号线,就能够构建出复杂的通信系统。我期待书中能够详细讲解如何设置各种仿真参数,如何对仿真结果进行分析和解读,例如如何通过波形图、频谱图、星座图等来评估系统的性能。如果书中还能涉及一些高级仿真技巧,比如如何进行参数扫描,如何优化仿真模型以提高效率,那就更完美了。

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我拿到《Simulink通信仿真教程》这本书的时候,内心其实是带着一种“试试看”的心态。毕竟,通信仿真的世界,对我来说,就像是一个充满未知和挑战的迷宫。我曾经尝试过一些其他的学习资料,但要么过于晦涩难懂,要么内容过于零散,难以形成一个系统的认知。我渴望找到一本能够将复杂的通信原理转化为可操作的仿真步骤的书籍,让我能够不仅仅停留在理论的层面,而是能够通过实际操作来加深理解。这本书的标题给我留下了一个不错的初步印象,它直接点明了核心内容——Simulink通信仿真。我非常期待它能够提供详尽的指导,让我能够从零开始,学会如何使用Simulink来搭建各种通信系统的模型。我希望书中能够覆盖通信系统的各个关键环节,例如信号的产生、调制、信道传播、解调以及最终的信号恢复等。更重要的是,我希望这本书能够提供一些具体的仿真案例,例如如何模拟一个简单的数字通信链路,如何引入各种类型的噪声和干扰,以及如何评估系统的误码率和信噪比。如果书中还能对一些常见的通信技术,如OFDM、QAM等,提供其在Simulink中的仿真实现方法,那就再好不过了。

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拿到《Simulink通信仿真教程》这本书,我第一时间关注的便是它能否真正填补我在通信仿真技能上的空白。我深知,在快速发展的通信领域,纸上谈兵是远远不够的,掌握有效的仿真工具,能够帮助我们快速验证设计,优化性能,甚至探索新的技术方向。过去,我曾尝试通过各种零散的资料来学习Simulink,但效果并不理想,总感觉缺乏一个完整、系统的学习路径。这本书的出现,让我看到了希望。我希望它能够提供一种由浅入深的学习方法,从最基础的Simulink操作和通信基础模块讲起,逐步过渡到复杂通信系统的建模和仿真。我特别希望书中能够详细阐述如何利用Simulink来模拟各种通信信道,例如瑞利衰落、莱斯衰落等,以及如何引入各种噪声模型,如高斯白噪声等,并演示如何分析仿真结果,例如误码率、信噪比等关键性能指标。此外,我还对书中关于通信系统性能优化的内容非常感兴趣,希望能看到一些利用Simulink进行参数调优,或者比较不同技术方案的仿真示例。如果书中还能涉及一些实际应用场景的仿真,例如Wi-Fi、5G等通信系统的基本建模,那将是极大的加分项。

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当我翻开《Simulink通信仿真教程》这本书的封面时,一种熟悉的学习需求涌上心头。作为一名非科班出身,但又对通信技术怀揣热情的从业者,我深知理论知识的深度和广度对于职业发展的重要性,但更让我焦虑的是,如何将这些抽象的理论概念转化为实际可用的技能。在工作中,我常常会遇到需要对通信系统进行性能评估和优化的场景,而Simulink作为一种强大的仿真工具,在这一领域拥有举足轻重的地位。因此,我迫切地希望能够找到一本能够系统地讲解Simulink在通信仿真中的应用的教程。我期待这本书能够像一位经验丰富的向导,带领我循序渐进地探索Simulink的强大功能,教会我如何利用它来构建、测试和优化各种通信系统。我希望它不仅能讲解基础的仿真模块,如信号源、滤波器、调制解调器等,更能深入到一些更高级的应用,例如如何模拟复杂的信道环境,如何实现高级的纠错编码和信道估计等。我期待这本书能够提供清晰的图示和详细的代码示例,让我能够轻松地理解并复现书中的内容,从而真正掌握通信仿真的精髓。

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这本书,名为《Simulink通信仿真教程》,我拿到手的时候,心里就充满了一种既期待又有些忐忑的情绪。我一直对通信系统的工作原理和设计流程有着浓厚的兴趣,但理论知识的掌握总感觉隔了一层纸,难以转化为实际操作。市面上关于通信原理的书籍确实不少,但很多都偏向于理论推导,对于如何将这些抽象的概念在计算机上可视化、可交互地进行仿真,却鲜有系统性的介绍。我尤其希望能够通过仿真来理解那些复杂的数学模型,比如噪声如何影响信号的传输,或者各种编码技术在实际应用中能带来多大的效率提升。如果这本书能够帮助我搭建一个直观的通信链路,让我能够亲手调整参数,观察结果,那将是我梦寐以求的学习体验。我希望能看到它如何引导我一步步从搭建最基础的信号源开始,逐步增加调制、解调、信道模型、误码率计算等模块,最终构建出一个完整的通信系统仿真平台。我特别关注书中对于不同通信标准(例如OFDM、LTE等)的仿真方法是否有涉及,因为这些是当前通信领域的核心技术,掌握它们的仿真技巧将极大地提升我的实战能力。同时,如果书中能提供一些实际案例的仿真场景,比如无线通信中的衰落模拟,或者有线通信中的串扰分析,那就更好了。

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