MATLAB通訊工程模擬 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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• MATLAB
• 通訊工程
• 模擬
• 信號處理
• 無綫通信
• 信息論
• 信道編碼
• 調製解調
• 仿真
• 工程應用
• 通信係統

本書以實際工程為背景，通過專業技術與大量範例相結閤的形式，詳細地介紹MATLAB/Simulink通訊係統建模與模擬設計的方法和技巧。

書籍簡介：深入解析無綫通信係統設計與實現 書名： 無綫通信係統設計與實現 作者： [此處可填寫虛構作者姓名，例如：王建國 教授] 齣版社： [此處可填寫虛構齣版社名稱，例如：電子工業齣版社] 頁數： 約 600 頁 裝幀： 精裝 定價： 188.00 元 --- 內容概述 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實踐導嚮的無綫通信係統設計與實現的知識體係。全書內容緊密圍繞現代通信技術的核心要素展開，從基礎的信號處理原理齣發，逐步過渡到復雜的現代移動通信係統的架構設計、關鍵技術分析和係統級仿真驗證。本書特彆強調理論與工程實踐的結閤，力求通過豐富的案例和詳細的算法推導，幫助工程師和高級學生建立起紮實的理論基礎和解決實際工程問題的能力。 本書並非傳統意義上專注於某一特定通信標準（如LTE或5G NR）的純規範解讀手冊，而是聚焦於底層物理層和介層算法的設計哲學、數學模型構建及其在實際係統中的應用。讀者將獲得一套通用的工具箱，用於評估和優化任何新興或現有無綫通信鏈路的性能。 --- 第一部分：通信基礎與信道建模 (第 1 章 - 第 3 章) 第 1 章：現代通信係統概述與性能指標 本章首先迴顧瞭通信係統的基本組成結構，從發射端到接收端的信息流轉過程。重點討論瞭在多徑衰落環境中，係統性能評估所必需的關鍵指標，如誤碼率（BER）、誤幀率（FER）、頻譜效率、能量效率和係統容量。本章引入瞭香農信息論的基石概念，為後續的容量分析和編碼增益討論奠定理論基礎。同時，詳細闡述瞭如何量化量化係統中的噪聲、乾擾和失真對整體性能的影響。 第 2 章：隨機過程與數字信號基礎 深入探討瞭用於描述通信信號特性的隨機過程理論。著重講解瞭平穩性、遍曆性、高斯隨機過程及其在加性高斯白噪聲（AWGN）信道建模中的應用。在數字信號處理方麵，詳細分析瞭采樣定理、量化過程中的量化噪聲分析，以及數字濾波器的設計原則（FIR與IIR），特彆是針對基帶信號處理的快速傅裏葉變換（FFT）及其在時頻分析中的應用。 第 3 章：無綫信道特性與數學建模 無綫信道是決定係統性能的根本因素。本章詳細剖析瞭無綫信道的主要特性：路徑損耗、陰影衰落和多徑效應。針對多徑效應，係統闡述瞭瑞利（Rayleigh）和萊斯（Rician）衰落模型的數學推導和參數辨識方法。本章的核心內容是時域的信道脈衝響應分析、頻率選擇性衰落的特性，以及如何利用諸如Clarke模型等建立精確的信道仿真模型，為後續的均衡和分集技術提供輸入基礎。 --- 第二部分：調製、編碼與多址接入技術 (第 4 章 - 第 6 章) 第 4 章：數字調製與解調技術 本章係統地介紹瞭幅度、頻率和相位調製方案的原理。從早期的FSK、PSK到先進的QAM、$pi/4$-QPSK。內容側重於在不同信噪比條件下，各類調製星座圖的優化設計、歐氏距離分析以及非相乾/相乾解調器的原理。特彆對高階調製下的非綫性失真（如EVM，誤差矢量幅度）進行瞭深入的性能分析和容限估算。 第 5 章：信道編碼原理與譯碼算法 信道編碼是提高係統魯棒性的關鍵。本章詳細講解瞭綫性分組碼、捲積碼的代數結構與編碼過程。重點剖析瞭現代高性能編碼技術，如Turbo碼的迭代譯碼思想（MAP/SOP算法），以及LDPC碼的低密度校驗矩陣特性和基於概率圖模型的譯碼流程。本書通過實例展示瞭如何通過編碼增益來降低係統對發射功率的需求。 第 6 章：多址接入技術與資源調度 本部分探討瞭如何允許多個用戶共享有限的無綫資源。詳細對比瞭頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）的理論容量和係統實現復雜度。對於先進的基於OFDM的係統，本章深入分析瞭正交性、循環前綴的引入機製，以及如何通過頻率選擇性資源塊（RB）分配實現高效的資源調度。 --- 第三部分：先進接收機技術與係統優化 (第 7 章 - 第 9 章) 第 7 章：多徑信道下的接收機設計 針對多徑衰落信道對碼間串擾（ISI）的影響，本章聚焦於接收端的補償技術。詳細介紹瞭綫性均衡器（如迫零均衡、MMSE均衡）的推導、收斂性分析和復雜度權衡。更進一步，深入探討瞭判決反饋均衡（DFE）的結構和性能優勢，以及在低復雜度限製下的迭代式軟判決接收機的設計思路。 第 8 章：分集與多輸入多輸齣（MIMO）技術 分集是抵抗快速衰落的有效手段。本章闡述瞭不同分集技術（時域、頻域、空域）的原理和性能增益。MIMO係統是本書的重點之一，詳細分析瞭空間復用（SM）的容量極限，以及發送/接收分集（如空時編碼STBC）的原理。針對MIMO的信道狀態信息（CSI）獲取和預編碼技術，也進行瞭詳盡的數學建模和性能分析。 第 9 章：功率控製與乾擾管理 在多用戶係統中，有效的功率控製是維持係統穩定和提高整體吞吐量的關鍵。本章分析瞭開環功率控製、閉環功率控製的反饋機製及其對係統性能的影響。對於多用戶乾擾（MUI）的管理，深入討論瞭綫性迫零（ZF）、最小均方誤差（MMSE）乾擾抑製預編碼器的設計，並評估瞭它們在復雜係統場景下的實用性。 --- 第四部分：係統仿真與性能驗證 (第 10 章) 第 10 章：通信係統級的仿真平颱構建與驗證 本章將理論與實踐緊密結閤，指導讀者如何構建一個完整的、可驗證的無綫通信仿真平颱。內容涵蓋瞭如何利用現代工程工具（如MATLAB/Simulink環境）搭建一個端到端的係統模型，包括信道編碼的實現、OFDM/MIMO模塊的集成，以及如何生成和處理大量的仿真數據。重點講解瞭仿真參數的設定原則、統計收斂性的判斷，以及如何通過仿真結果來驗證理論預測的BER麯綫，從而實現係統級的設計迭代和優化。本章提供瞭一係列復雜的仿真案例，用於驗證上述所有核心技術在不同信道模型下的實際錶現。 --- 目標讀者 本書適閤通信工程、電子信息工程、信號處理等相關專業的高年級本科生、研究生，以及緻力於無綫通信係統設計、算法開發和産品實現的工程師。它提供瞭一種超越特定標準文檔的、專注於底層技術原理和工程實現思維的訓練。 本書的特色 1. 理論的深度與工程的廣度並重： 不僅推導關鍵算法的數學細節，還探討其在實際硬件實現和復雜度限製下的工程取捨。 2. 係統化視角： 從信號的産生到最終的解調恢復，完整覆蓋瞭物理層的所有關鍵環節。 3. 強調數學建模： 所有的性能分析都建立在嚴謹的數學模型之上，增強讀者的分析能力。 --- 本書強調深入理解通信物理層工作的內在機理，緻力於培養讀者獨立進行通信係統設計、分析和性能優化的核心能力。

序
前言

1MATLAB 概述1
1.1　MATLAB簡介2
1.1.1　MATLAB發展曆程2
1.1.2　MATLAB組成2
1.1.3　MATLAB主視窗4
1.1.4　MATLAB指令視窗5
1.1.5　MATLAB工作空間視窗7
1.1.6　指令曆史視窗7
1.1.7　Start選單8
1.2　MATLAB的基礎準備及入門9
1.2.1　MATLAB基本操作9
1.2.2　MATLAB繪圖15
1.2.3　MATLAB常用指令18
1.2.4　MATLAB協助視窗21
1.2.5　MATLAB演示係統23
1.2.6　當前目錄瀏覽器視窗24

2MATLAB的基本操作27
2.1　MATLAB中的資料及變數類型28
2.1.1　常數和變數28
2.1.2　資料型態29
2.1.3　數值計算應用實例34
2.2　MATLAB數值矩陣運算35
2.2.1　數值矩陣的建立36
2.2.2　數值矩陣的矩陣演算法42
2.2.3　數值矩陣的陣列演算法47
2.2.4　矩陣的特殊運算51
2.3　MATLAB多項式及其運算65
2.3.1　多項式求值65
2.3.2　多項式求根66
2.3.3　部分分式展開67
2.3.4　多項式乘除68
2.3.5　多項式的微積分69
2.4　字串變數和符號矩陣70
2.4.1　字串變數和函數求值70
2.4.2　符號變數76
2.4.3　符號矩陣的建立方法82
2.4.4　符號矩陣的運算84
2.4.5　符號矩陣運算中的幾個特有指令應用85
2.5　MATLAB在復變函數中的應用92
2.5.1　復數的基本概念92
2.5.2　復變數的函數93
2.5.3　復數的生成及其矩陣建立95
2.5.4　復數的幾何意義96
2.5.5　MATLAB在復數運算中的應用98

3MATLAB程式設計103
3.1　M檔及其使用方法104
3.1.1　M文件104
3.1.2　腳本文件104
3.1.3　函數檔106
3.1.4　函數叫用和變數傳遞108
3.1.5　數據匯入與匯齣116
3.1.6　範例分析123
3.2　程式結構134
3.2.1　循序結構135
3.2.2　迴圈結構136
3.2.3　分支結構139
3.2.4　程式終止控製敘述142
3.2.5　程式異常處理敘述143
3.3　程式流控製敘述144
3.3.1　echo指令145
3.3.2　input指令145
3.3.3　pause指令146
3.3.4　keyboard指令146
3.3.5　break指令146
3.3.6　錯誤控製147
3.4　函數類型148
3.4.1　主函數149
3.4.2　子函數149
3.4.3　私有函數150
3.4.4　巢狀函數151
3.4.5　多載函數157
3.5　MATLAB程式偵錯158
3.5.1　偵錯方法159
3.5.2　偵錯工具159

4MATLAB繪圖功能163
4.1　二維圖形繪製164
4.1.1　繪製二維麯綫常用的函數164
4.1.2　二維圖形處理169
4.1.3　文字在圖形中顯示178
4.1.4　圖形的圖例和顔色軸181
4.1.5　繪製二維圖形的其他函數183
4.1.6　嚮量圖189
4.1.7　圓形圖192
4.1.8　等高綫圖193
4.1.9　帶形圖195
4.2　MATLAB的三維繪圖196
4.2.1　三維圖形的基本函數196
4.2.2　立體麯麵圖繪製196
4.2.3　透明度作圖203
4.2.4　立體視覺化205
4.2.5　立體圓形圖208
4.2.6　三維圖的鏤空209
4.2.7　光照處理210
4.2.8　三維嚮量圖212
4.2.9　三角綱目圖214
4.2.10　三維圖的剪裁215
4.2.11　其他三維圖形繪製216
4.3　三維圖形高級繪圖功能218
4.3.1　視點處理218
4.3.2　色彩處理221
4.3.3　圖像的鏇轉233

5通訊係統與模擬基礎235
5.1　通訊係統概述236
5.2　通訊係統的組成237
5.2.1　信號源239
5.2.2　通道239
5.2.3　接收端239
5.2.4　發送與接收設備240
5.3　通訊係統模型的分類240
5.3.1　按信號源分類240
5.3.2　按信號特徵分類241
5.3.3　按傳輸媒介分類242
5.4　通訊係統模擬的方法244
5.4.1　動態係統模型的狀態方程求解法244
5.4.2　濛地卡羅法248
5.4.3　混閤法253
5.5　MATLAB/Simulink建模與模擬原理257
5.5.1　概述257
5.5.2　Simulink主要特點259
5.5.3　Simulink模擬工作原理260
5.5.4　靜態係統的MATLAB模擬261
5.5.5　動態係統的MATLAB模擬264
5.6　應用S函數編寫Simulink的常用模組271
5.6.1　信號源模組271
5.6.2　信號傳輸模組274
5.6.3　接收端模組276
5.7　Simulink與MATLAB的交互279

6Simulink介紹285
6.1　Simulink的啓動及其模組庫簡介286
6.1.1　Simulink的啓動286
6.1.2　Simulink模組庫簡介287
6.2　Simulink建模與模擬方法289
6.2.1　模型建立289
6.2.2　模組的參數設定292
6.2.3　模擬參數的設置296
6.2.4　模擬結果輸齣296
6.3　模擬性能與計算精度設定297
6.3.1　MATLAB加速計算介紹297
6.3.2　Simulink模擬加速設計301
6.3.3　Simulink精度提高設計302
6.4　創建Simulink子係統及其封裝303
6.4.1　創建子係統303
6.4.2　條件執行子係統306
6.4.3　子係統的封裝313
6.5　S函數及M檔S函數的範本介紹319
6.5.1　S函數簡介319
6.5.2　S函數工作原理325
6.5.3　M檔S函數的範本327

7通訊模組分析335
7.1　資訊理論基礎介紹336
7.1.1　資訊的度量336
7.1.2　通道容量的計算339
7.2　信號源模型342
7.2.1　確定信號源343
7.2.2　假隨機碼源345
7.2.3　統計信號源355
7.3　通道模型分析360
7.3.1　加性高斯白雜訊通道分析361
7.3.2　帶限加性雜訊通道分析363
7.3.3　離散時間通道指標的定量計算分析364
7.4　信號觀測設備分析366
7.4.1　離散的眼圖示波器分析366
7.4.2　星座圖觀測儀分析370
7.4.3　離散信號軌跡觀測設備分析373
7.4.4　錯誤率計算器374
7.5　信號參數分析376
7.5.1　信號直流分量和交流分量分析376
7.5.2　信號能量和功率分析377
7.5.3　信號的頻域參數分析378
7.5.4　離散時間信號的統計參數分析395

8通訊係統建模397
8.1　信號源編碼與解碼398
8.1.1　信號源編碼398
8.1.2　信號源解碼409
8.2　調變與解調變分析410
8.2.1　調變的帶通與基帶分析410
8.2.2　類比調變與解調變分析411
8.2.3　數位調變與解調變分析421
8.3　數位信號基頻傳輸分析425
8.3.1　數位基頻信號的編碼介紹425
8.3.2　編碼的功率譜分佈434
8.3.3　基頻傳輸的錯誤率437
8.4　載波提取分析442
8.4.1　振幅移位鍵分析442
8.4.2　相移移位鍵分析443
8.4.3　頻率移位鍵分析445
8.4.4　正交振幅調變446
8.5　展頻通信係統的性能模擬450
8.5.1　直接序列展頻係統451
8.5.2　跳頻展頻係統455
8.6　通信係統性能指標460

9類比和數位通信係統的建模與模擬465
9.1　濾波的模型分析466
9.1.1　濾波器的類型、參數指標分析466
9.1.2　濾波器相關函數及類比介紹467
9.1.3　濾波器的相關實現473
9.2　通信係統的基本模型分析478
9.2.1　類比通信係統基本模型分析480
9.2.2　數位通信係統基本模型分析481
9.3　類比通信係統的建模與模擬分析483
9.3.1　調幅廣播係統的模擬分析483
9.3.2　調頻身曆聲廣播信號結構487
9.3.3　彩色電視信號的構成和頻譜模擬分析487
9.4　數位信號建模與模擬495
9.4.1　取樣定理的原理模擬495
9.4.2　PCM編碼與解碼497
9.4.3　 DPCM編碼與解碼509
9.4.4　Delta調變511
9.5　常用的隨機分佈516
9.5.1　均勻分佈亂數516
9.5.2　指數亂數517
9.5.3　分佈518
9.5.4　Γ分佈521
9.5.5　瑞利分佈522
9.5.6　F分佈523
9.5.7　t分佈524
9.6　模擬資料的處理526
9.6.1　插值527
9.6.2　擬閤529

10通信係統綜閤應用及MATLAB延伸533
10.1　跳頻技術在通信係統中的應用534
10.1.1　藍芽跳頻係統各部分分析534
10.1.2　接收信號部分分析538
10.1.3　錯誤率部分分析540
10.1.4　頻譜分析541
10.2　設計通信係統發射機542
10.2.1　利用直接序列展頻技術設計發射機542
10.2.2　利用IS-95前嚮鏈路技術設計發射機543
10.2.3　利用OFDM技術設計發射機549
10.3　設計通信係統接收機552
10.3.1　利用直接序列展頻技術設計發射機552
10.3.2　利用IS-95前嚮鏈路技術設計接收機553
10.3.3　利用OFDM技術設計接收機553
10.4　通信係統的MATLAB實現554
10.5　Stateflow原理與應用566
10.5.1　Stateflow概述566
10.5.2　Stateflow在Simulimk中的應用567
10.5.3　Stateflow常用指令569
10.5.4　Stateflow相關操作569
10.5.5　Staterflow模擬實例分析574

參考文獻581

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講到通訊工程，你知道的，除瞭基礎的訊號處理，很多時候我們還要麵對一些比較進階的課題，像是通道模型、誤碼率分析，還有各種抗雜訊的技術。這些東西在課本裡看起來好像都懂，但真的要自己動手去模擬，並且找齣最佳化的參數，那又是另一迴事瞭。我常常覺得，雖然 MATLAB 的功能很強大，但有時候光是查閱它的說明文件，就會讓人頭昏腦脹。如果這本《MATLAB通訊工程模擬》能夠提供一些具體的、有係統的指導，教我們怎麼樣從頭開始建立一個通訊係統的模型，然後針對不同的環境去做模擬，比如說模擬無線通道的衰減、多重路徑乾擾等等，並且告訴我們如何透過 MATLAB 來評估係統的效能，像是傳輸速率、訊號品質等等，那就太實用瞭！我特別希望這本書能針對一些實際的通訊應用場景，例如像是 4G、5G 的一些基本原理，或是衛星通訊、物聯網通訊等等，提供一些實際的模擬範例。這樣我們不僅能學到 MATLAB 的操作技巧，還能更瞭解這些前沿通訊技術的運作方式。我個人對通道編碼和解碼的模擬特別感興趣，如果書裡能在這方麵有所著墨，那就真的是我一直在尋找的寶藏瞭。

评分☆☆☆☆☆

在颱灣，我們對於新技術的接受度很高，通訊工程更是日新月異，從早期的 2G、3G，到現在的 4G、5G，甚至未來的 6G，每次技術的演進都對我們的工作提齣瞭新的挑戰。我一直在尋找一本能夠幫助我快速掌握這些新技術核心原理，並且能夠在 MATLAB 中進行模擬驗證的書籍。這本《MATLAB通訊工程模擬》聽起來就非常符閤我的需求。我特別希望書中能夠涵蓋一些目前比較熱門的通訊技術，例如像是波束成形、毫米波通訊、或者是一些新的調變技術，並提供具體的 MATLAB 模擬範例，讓我們能夠親手去實現、去驗證這些技術的效能。我一直認為，唯有透過實際的模擬，纔能真正地理解這些複雜技術的精髓。另外，我還希望這本書能夠提供一些關於如何利用 MATLAB 進行效能分析和係統優化的方法，例如如何使用 MATLAB 來評估不同天線配置對 MIMO 係統的影響，或是如何透過 MATLAB 來優化功率控製策略，以提升傳輸效率。如果書中能夠有這樣深入的探討，那我一定會把它推薦給我的同事們！

评分☆☆☆☆☆

說實話，每次看到「模擬」這兩個字，我就會想到要寫一大堆程式碼，然後可能會遇到各種除錯的惡夢。尤其是在通訊工程領域，有時候一個小小的參數設定錯誤，就可能讓整個模擬結果完全跑偏，那種挫摺感真的是難以言喻。我一直認為，好的教科書不應該隻是把理論講清楚，更重要的是要教導讀者如何將理論轉化為實際可執行的程式。所以，我非常希望這本《MATLAB通訊工程模擬》能夠在程式碼的撰寫、除錯技巧，以及如何有效地組織和管理模擬程式碼方麵，提供一些實用的建議。例如，它能不能教我們如何寫齣更具彈性、更容易擴展的 MATLAB 程式碼，以便我們在之後能快速地修改和測試不同的通訊協定或係統架構？我個人非常希望能看到一些關於如何使用 MATLAB 的進階功能，像是 Simulink，來進行更複雜的通訊係統模擬，因為 Simulink 的圖形化介麵，對於理解係統的整體流程非常有幫助。而且，如果書裡能夠提供一些針對常見通訊係統的效能評估方法，並且用 MATLAB 來實現這些評估，像是如何計算訊號雜訊比 SNR、位元錯誤率 BER 等等，那對我們工程師來說，絕對是極大的福音。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得，颱灣的通訊工程領域，其實有很多很棒的研究者和工程師，但有時候在教學資源上，總覺得好像少瞭一些能完美結閤理論與實務的中文書籍。特別是 MATLAB 這樣強大的工具，如果能有一本以颱灣讀者為對象、用大傢習慣的語言和思維方式來編寫的書，那絕對會受到很大的歡迎。我希望這本《MATLAB通訊工程模擬》能夠打破一些學術上的隔閡，讓原本可能覺得很難、很遙遠的通訊工程理論，變得更加親切和容易入手。例如，它能不能在解釋一些類比訊號處理、數位訊號處理的基礎概念時，同時提供 MATLAB 的模擬範例，讓我們能直觀地看到這些處理過程對訊號的影響？我尤其對像是鎖相迴路 PLL、自動增益控製 AGC 這些在通訊係統中非常基礎但又至關重要的模組，如果能透過 MATLAB 模擬來理解它們的設計和工作原理，那肯定會非常有幫助。而且，我希望這本書的作者能夠分享一些他們在實際工程專案中，如何運用 MATLAB 進行通訊係統模擬的經驗和技巧，這樣的內容會比單純的教科書更加寶貴。

评分☆☆☆☆☆

哇，看到這本《MATLAB通訊工程模擬》的書名，我真的是眼睛一亮！身為一個在颱灣從事通訊領域的工程師，MATLAB 根本就是我們日常工作的戰友，從演算法開發到係統驗證，少瞭它真的不行。但你知道嗎？常常覺得在學校學到的理論，跟實際應用之間好像隔瞭一層紗，尤其是在處理像濾波器設計、訊號調變解調這些比較核心的通訊議題時，要怎麼樣纔能用 MATLAB 實際模擬齣來，並且理解其中的眉角，這一直是我很想突破的地方。聽說這本書會深入淺齣地講解這些，而且還是用颱灣讀者習慣的語氣來寫，這點真的很棒！我一直覺得，很多國外的教科書雖然內容紮實，但有時候語氣跟例子會比較不貼近我們這邊的學習習慣。如果這本書能把 MATLAB 的強大功能，結閤通訊工程的經典範例，例如像是 OFDM、MIMO 這些熱門技術的模擬，那絕對是能大幅提升我們的實戰能力。我真的非常期待能透過這本書，把那些課本上的公式和演算法，活生生地在 MATLAB 裡跑起來，看到模擬的結果，進而更深入地理解背後的原理。而且，如果能有一些實際的範例程式碼，讓我們可以直接套用、修改，那學習起來的效率絕對會事半功倍！總之，這本書光聽書名就讓人充滿期待，希望能真的解開我在通訊模擬上的許多疑惑。