MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用（第二版）（含光盤）目錄

第1章 概述 1

1.1 仿真的意義 1

1.1.1 數(shù)理基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí) 1

1.1.2 科學(xué)研究、產(chǎn)品研發(fā)與仿真試驗(yàn) 1

1.2 電子通信系統(tǒng)的建模與仿真 2

1.2.1 通信與電子系統(tǒng)仿真的概念 2

1.2.2 計(jì)算機(jī)仿真的步驟 3

1.2.3 電子通信系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的優(yōu)點(diǎn)和局限性 5

1.3 本書的內(nèi)容結(jié)構(gòu) 6

第2章 MATLAB仿真 8

2.1 MATLAB介紹 8

2.1.1 MATLAB的特點(diǎn) 8

2.1.2 MATLAB快速入門 9

2.1.3 MATLAB程序設(shè)計(jì) 13

2.2 MATLAB 編程仿真 18

2.2.1 時(shí)間連續(xù)信號(hào)與系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真問(wèn)題 18

2.2.2 基于數(shù)據(jù)流的仿真方法 29

2.3 Simulink仿真 29

2.3.1 Simulink仿真入門 29

2.3.2 Simulink仿真原理 43

2.3.3 基于時(shí)間流的仿真方法 54

第3章 MATLAB 的仿真測(cè)量?jī)x器 55

3.1 概述 55

3.2 電壓測(cè)量 55

3.2.1 指針式電壓表 55

3.2.2 數(shù)字式電壓表 57

3.3 時(shí)間域的測(cè)量?jī)x器 59

3.3.1 示波器 59

3.3.2 X-Y 記錄儀 63

3.3.3 邏輯分析儀 64

3.3.4 相位儀 68

3.4 頻率域的測(cè)量?jī)x器 70

3.4.1 1 GHz 信號(hào)的頻譜 70

3.4.2 m序列的頻譜 73

3.4.3 FM頻率調(diào)制信號(hào)帶寬試驗(yàn) 77

3.4.4 數(shù)字式頻率計(jì) 79

3.5 其他顯示儀器 81

3.5.1 眼圖 81

3.5.2 星座圖 85

3.5.3 離散時(shí)間軌跡圖 88

3.5.4 矩陣顯示圖 89

3.5.5 瀑布顯示圖 90

3.6 誤碼儀 93

第4章 電子線路仿真試驗(yàn) 96

4.1 信號(hào)合并 96

4.2 微積分 98

4.3 觸發(fā)器 100

4.4 分頻器 102

4.5 使能開(kāi)關(guān) 104

4.6 編程開(kāi)關(guān) 106

4.7 移位寄存器 109

4.8 整流電路 111

4.9 駐波演示 114

4.10 超外差式接收機(jī) 115

第5章 數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真 120

5.1 概述 120

5.2 信源 121

5.2.1 鋸齒波信號(hào) 121

5.2.2 方波信號(hào) 122

5.2.3 脈沖信號(hào) 123

5.2.4 掃頻信號(hào) 124

5.2.5 壓控振蕩器 125

5.3 信源編碼 127

5.3.1 采樣及采樣定律 127

5.3.2 量化及編碼 130

5.3.3 非均勻量化及編碼 132

5.3.4 增量調(diào)制 135

5.4 模擬調(diào)制技術(shù) 137

5.4.1 AM 幅度調(diào)制 137

5.4.2 FM、PM角度調(diào)制 142

5.5 數(shù)字調(diào)制技術(shù) 147

5.5.1 ASK幅度鍵控 147

5.5.2 基帶移頻鍵控 149

5.5.3 基帶移相鍵控 153

5.5.4 頻帶移頻鍵控與移相鍵控 158

5.6 多元調(diào)制仿真 160

5.7 差錯(cuò)控制 169

5.7.1 線性碼 169

5.7.2 循環(huán)碼 172

5.7.3 卷積碼 173

5.7.4 李德-索羅蒙（RS）碼 178

5.7.5 BCH碼 183

5.7.6 漢明碼 186

5.8 交織與置亂 187

5.8.1 交織 187

5.8.2 置亂 203

5.9 頻率合成 204

5.9.1 鎖相環(huán)頻率合成 205

5.9.2 分?jǐn)?shù)鎖相環(huán)頻率合成 207

5.10 多址技術(shù) 208

5.10.1 頻分多址（FDMA） 208

5.10.2 時(shí)分多址（TDMA） 211

5.10.3 碼分多址（CDMA) 215

5.11 信道仿真 218

5.11.1 加性高斯白噪聲信道 219

5.11.2 瑞利信道 221

5.11.3 萊斯信道 223

5.11.4 有突發(fā)干擾的信道 223

5.11.5 二進(jìn)制平衡信道 224

第6章 信號(hào)處理 225

6.1 MATLAB 的數(shù)據(jù)可視化表達(dá) 225

6.1.1 二維圖形的繪制 225

6.1.2 三維圖形的繪制 236

6.1.3 子圖的繪制 239

6.1.4 創(chuàng)建圖形窗口 240

6.1.5 圖像表現(xiàn) 241

6.1.6 動(dòng)畫 242

6.2 MATLAB仿真中的信號(hào)處理 243

6.2.1 數(shù)據(jù)采集 243

6.2.2 確定信號(hào)的產(chǎn)生 245

6.2.3 隨機(jī)信號(hào)的產(chǎn)生 248

6.3 信號(hào)特征參數(shù)的計(jì)算 250

6.3.1 離散信號(hào)的能量和功率計(jì)算方法 250

6.3.2 離散信號(hào)的直流分量和交流分量 251

6.3.3 離散信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)的計(jì)算 252

6.4 信號(hào)的頻譜分析 253

6.4.1 頻譜分析的原理 253

6.4.2 頻譜分析的若干問(wèn)題 257

6.4.3 譜估計(jì) 261

6.4.4 時(shí)頻分析 266

6.4.5 離散余弦變換（DCT） 267

6.4.6 希爾伯特（Hilbert）變換 270

6.5 線性系統(tǒng) 271

6.5.1 連續(xù)時(shí)間線性系統(tǒng)的表示 271

6.5.2 離散時(shí)間線性系統(tǒng)的表示 272

6.5.3 模型的相互轉(zhuǎn)換 272

6.5.4 線性系統(tǒng)的特性表達(dá) 273

6.5.5 通信系統(tǒng)的特性表達(dá) 274

6.6 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 277

6.6.1 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù) 277

6.6.2 巴特沃斯濾波器設(shè)計(jì) 278

6.6.3 其他類型濾波器的設(shè)計(jì) 282

6.6.4 濾波器的實(shí)現(xiàn) 284

第7章 通信系統(tǒng)差錯(cuò)控制仿真試驗(yàn) 288

7.1 縮短卷積碼 288

7.1.1 縮短卷積碼的基本原理 288

7.1.2 仿真系統(tǒng)介紹 289

7.2 有縮短卷積碼加交織的差錯(cuò)控制系統(tǒng)研究 293

7.2.1 概述 293

7.2.2 仿真模型的建立 293

7.3 自適應(yīng)均衡系統(tǒng)（LMS算法） 299

7.3.1 概述 299

7.3.2 仿真試驗(yàn)的思路與內(nèi)容 300

7.4 迭代譯碼的級(jí)聯(lián)卷積碼 302

7.4.1 迭代譯碼的級(jí)聯(lián)卷積碼的基本原理 302

7.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 304

第8章 擴(kuò)頻通信的仿真試驗(yàn) 308

8.1 擴(kuò)頻碼相關(guān)性的討論 308

8.1.1 常用的偽隨機(jī)序列 308

8.1.2 常用偽隨機(jī)序列的相關(guān)性討論 316

8.2 擴(kuò)頻通信原理 318

8.3 擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 321

8.3.1 先擴(kuò)頻后調(diào)制 321

8.3.2 先調(diào)制后擴(kuò)頻 324

8.4 跳頻通信系統(tǒng) 327

第9章 天線及智能天線仿真試驗(yàn) 331

9.1 全向天線的波束下傾 331

9.1.1 全向天線的波束下傾的基本原理 331

9.1.2 仿真實(shí)現(xiàn) 331

9.2 天線陣的波達(dá)方向估計(jì) 332

9.2.1 原理 333

9.2.2 求波達(dá)方向估計(jì)的方法 334

9.3 天線陣的波束形成 337

第10章 聲學(xué)仿真試驗(yàn) 341

10.1 回聲試驗(yàn) 341

10.1.1 回聲的基本原理 341

10.1.2 回聲的仿真試驗(yàn) 341

10.2 多普勒效應(yīng) 343

10.2.1 多普勒效應(yīng)的基本原理 343

10.2.2 多普勒效應(yīng)的仿真試驗(yàn) 343

10.3 聲學(xué)信號(hào)的濾波特性試驗(yàn) 345

10.3.1 聲音濾波的應(yīng)用 345

10.3.2 聲音濾波的仿真試驗(yàn) 346

10.4 交混回響 348

10.4.1 交混回響的應(yīng)用 348

10.4.2 交混回響的仿真試驗(yàn) 348

10.5 短時(shí)傅立葉變換 349

10.5.1 短時(shí)傅立葉變換的基本原理 349

10.5.2 短時(shí)傅立葉變換的仿真試驗(yàn) 349

10.5.3 仿真試驗(yàn)結(jié)果的表達(dá) 350

附錄A MATLAB數(shù)字計(jì)算基礎(chǔ)[ST][WTBZ][HT5”SS] 352

A.1 通信工程中常用的特殊數(shù)學(xué)函數(shù) 352

A.1.1 伽瑪函數(shù) 352

A.1.2 貝塞爾函數(shù) 352

A.1.3 誤差函數(shù)、誤差互補(bǔ)函數(shù)和Q函數(shù) 353

A.2 多項(xiàng)式運(yùn)算 354

A.2.1 多項(xiàng)式的表達(dá)方式 354

A.2.2 多項(xiàng)式的因式分解——多項(xiàng)式方程求根 354

A.2.3 多項(xiàng)式的乘積展開(kāi) 354

A.2.4 多項(xiàng)式相乘 355

A.2.5 多項(xiàng)式的除法 355

A.3 數(shù)組運(yùn)算 355

A.3.1 數(shù)組的加法和減法運(yùn)算 356

A.3.2 數(shù)組的乘法、除法和乘方運(yùn)算 356

A.3.3 數(shù)組的關(guān)系和邏輯運(yùn)算 356

A.4 矩陣運(yùn)算 356

A.4.1 矩陣生成 356

A.4.2 矩陣運(yùn)算 357

A.5 微分與積分 359

A.5.1 函數(shù)的數(shù)值差分和微分運(yùn)算 359

A.5.2 函數(shù)的數(shù)值積分運(yùn)算 360

A.6 極值和方程求解 361

A.6.1 函數(shù)的極值問(wèn)題求解 361

A.6.2 代數(shù)方程求解 362

附錄B 本書程序代碼索引 365

附錄C MATLAB 2008b版本中使用漢字的配置方法 370

參考文獻(xiàn) 371 2100433B

本書簡(jiǎn)要、系統(tǒng)地介紹了應(yīng)用MATLAB進(jìn)行仿真的原理和方法。通過(guò)大量的仿真實(shí)例使讀者在掌握建模、仿真方法的同時(shí)，加深對(duì)通信系統(tǒng)、電子工程、信號(hào)處理原理的理解，較快地建立自己的仿真環(huán)境和試驗(yàn)平臺(tái)。

全書共10章。第1、2章介紹了仿真的意義、MATLAB仿真的原理以及三種主要的仿真試驗(yàn)方法；第3章至第6章介紹了MATLAB仿真的測(cè)量?jī)x器，仿真在電子工程、通信工程、信號(hào)處理中的應(yīng)用，較全面地覆蓋了“通信原理”、“數(shù)字信號(hào)處理”等課程的基本內(nèi)容；第7章至第10章以專題討論的方式介紹了應(yīng)用仿真方法研究現(xiàn)代通信技術(shù)中的差錯(cuò)控制、擴(kuò)頻通信、智能天線以及聲音信號(hào)處理的實(shí)例。書中的實(shí)例均經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，大部分是用Simulink建模和仿真的。

本書既可作為高等學(xué)校電子信息類本科高年級(jí)學(xué)生和研究生的教材或參考書，也可作為從事科學(xué)研究的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)通信與電子系統(tǒng)建模和仿真的參考資料。

★本書配有電子教案，需要者可登錄出版社網(wǎng)站，免費(fèi)下載。

《MATLAB仿真在電子測(cè)量中的應(yīng)用》可作為高等學(xué)校電子測(cè)量、信息工程等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

本書以MATLAB R2015b版為基礎(chǔ)，由淺入深地全面講解MATLAB/Simulink軟件的基礎(chǔ)知識(shí)，并給出在電子信息及電氣工程等領(lǐng)域的仿真實(shí)例，內(nèi)容涉及面廣，涵蓋一般用戶需要使用的各種功能。

全書主要分為三大部分，共12章。第一部分（基礎(chǔ)）主要包括MATLAB簡(jiǎn)介與工作環(huán)境、數(shù)據(jù)類型、數(shù)值計(jì)算與分析、數(shù)據(jù)可視化、MATLAB編程基礎(chǔ)等；第二部分（進(jìn)階）主要為GUI設(shè)計(jì)、Simulink仿真、MATLAB程序擴(kuò)展；第三部分（應(yīng)用）則涉及MATLAB的高級(jí)應(yīng)用，包括電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)分析、數(shù)字信號(hào)處理、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。每一章的開(kāi)始部分簡(jiǎn)要介紹本章的基本內(nèi)容，并且制定學(xué)習(xí)目標(biāo)，使讀者能夠明確學(xué)習(xí)任務(wù)，同時(shí)每章后配有緊扣每章內(nèi)容的習(xí)題。通過(guò)這些習(xí)題的訓(xùn)練，讀者可以加深對(duì)MATLAB的了解，更加熟悉MATLAB的應(yīng)用。通過(guò)閱讀此書，讀者可以快速、全面掌握MATLAB的使用方法。利用書中的實(shí)例及課后的習(xí)題訓(xùn)練，讀者可以達(dá)到熟練應(yīng)用和融會(huì)貫通的目的。

本書按邏輯編排，以工程應(yīng)用為目標(biāo)，深入淺出，實(shí)例引導(dǎo)，講解翔實(shí)，適合作為電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息、機(jī)電等專業(yè)高等學(xué)校學(xué)生和研究生的教材或教學(xué)參考用書，也可供電氣工程領(lǐng)域的工程技術(shù)和研究人員參考 。