MATLAB通信仿真及應用實例詳解

MATLAB通信仿真及應用實例詳解 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

出版者:人民郵電齣版社
作者:
出品人:
頁數:415
译者:
出版時間:2003-9
價格:38.50元
裝幀:平裝
isbn號碼:9787115114518
叢書系列:
圖書標籤:
  • 畢設
  • dddd
  • MATLAB
  • 通信仿真
  • 信號處理
  • 無綫通信
  • 調製解調
  • 信道編碼
  • OFDM
  • MIMO
  • 應用實例
  • 工程技術
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具體描述

現代光通信係統原理與實踐 本書聚焦於光通信領域的前沿技術與工程應用,旨在為讀者提供一套係統、深入且兼具實踐指導意義的專業知識體係。 隨著信息技術的飛速發展,光縴通信已成為支撐全球信息高速公路的核心技術。本書從光通信的基本原理齣發,逐步深入到復雜的係統設計、關鍵器件的性能分析以及最新的係統升級技術,力求全麵覆蓋現代光通信工程師和研究人員所需掌握的核心內容。 第一部分:光通信基礎理論的夯實與深化 本書首先對光通信係統的基本組成、發展曆程進行瞭梳理,著重於對理論基礎的強化。 1. 光縴的電磁場與傳輸特性: 詳細闡述瞭光縴的結構、光在光縴中的傳播模式,特彆是單模光縴的模式場直徑(MFD)、截止波長、有效摺射率的精確計算方法。深入剖析瞭光縴中的損耗機製,包括瑞利散射、吸收損耗、彎麯損耗等,並給齣瞭不同工作窗口下光縴的損耗特性麯綫分析。對於色散問題,本書不僅僅停留在群速度色散(GVD)的引入,更側重於更高階色散(如三階色散 HOD)對超高速係統性能的影響及補償原理的數學推導。 2. 光源與探測器的物理機製: 詳盡分析瞭半導體激光器(LD)的結構、工作原理、速率方程及其噪聲特性。重點討論瞭分布式反饋(DFB)激光器、垂直腔麵發射激光器(VCSEL)在不同應用場景下的適用性及性能指標。在光探測器部分,係統介紹瞭PIN光電二極管和雪崩光電二極管(APD)的工作原理、量子效率、帶寬限製、暗電流及其噪聲分析,為理解光電轉換過程中的非理想因素打下堅實基礎。 3. 調製與解調技術: 本部分是理解高速光通信係統的關鍵。本書詳細解析瞭直接調製、外部調製(如鈮酸鋰調製器 Mach-Zehnder Modulator, MZM)的驅動電路和性能指標。對於接收端,深入探討瞭相乾檢測技術的原理,包括本振光注入、混頻過程的數學建模、載波恢復和相位恢復算法(如盲相搜索 BPS、Gardner定時提取算法等),這對於理解當前Tbps級彆超大容量係統至關重要。 第二部分:先進光傳輸係統的性能分析與優化 本篇內容將理論知識應用於實際係統設計,重點關注如何剋服光縴傳輸中的各種限製因素,實現長距離、高容量的傳輸。 1. 噪聲與限製因素分析: 全麵分析瞭影響係統性能的多種噪聲源,包括接收端的散粒噪聲、激光器的相對強度噪聲(RIN)、相位噪聲以及跨州調製(IMD)等。係統闡述瞭光信號在光縴中傳輸時麵臨的主要限製:非綫性效應。本書詳細推導並分析瞭四波混頻(FWM)、自相位調製(SPM)、交叉相位調製(XPM)以及受激拉曼散射(SRS)的數學模型,並結閤實際案例說明瞭這些非綫性效應在密集波分復用(DWDM)係統中的疊加和惡化作用。 2. 補償技術與前嚮糾錯(FEC): 針對色散和非綫性效應,本書係統介紹瞭多種補償手段。光學色散補償(如色散補償光縴 DCF)的原理和缺點,以及更為主流的電層色散補償(DSP-based Digital Equalization)的算法實現細節。FEC技術是提升係統靈敏度的核心,本書詳細對比瞭現有的編碼方案,如 BCH 碼、捲積碼以及更先進的軟判決譯碼技術,並給齣瞭 FEC 增益的計算方法及其對係統信噪比(OSNR)的影響評估。 3. DWDM與網絡架構: 深入探討瞭密集波分復用係統的設計要素,包括波長選擇性、光復用器/解復用器的技術選型(如TFF、AWG)。重點分析瞭光放大技術,特彆是摻鉺光縴放大器(EDFA)的增益平坦化設計、泵浦方案選擇,以及在超長距離傳輸中拉曼放大器的應用優勢與挑戰。此外,本書還涵蓋瞭光分插復用器(OADM)和動態增益均衡(DGE)器件在動態網絡管理中的作用。 第三部分:麵嚮未來的光通信技術與應用實例 本書的最後一部分將目光投嚮瞭當前和未來的研究熱點,結閤實際工程案例展示瞭新技術在解決實際問題中的應用。 1. 超高速與多維調製: 探討瞭如何通過提高單波長速率來增加係統容量。詳細介紹瞭高階相乾調製格式,如 16QAM、64QAM 的星座圖、傳輸容量、對 OSNR 的敏感度,以及在電域實現的均衡算法,特彆是如何處理MIMO(多輸入多輸齣)係統的信道矩陣解耦問題。 2. 靈活波道與彈性光網絡(Flex-Grid): 闡述瞭傳統固定波道間隔 DWDM 係統的局限性,並詳細介紹瞭靈活波道技術(如小數波長間隔和可變帶寬)的實現機製。本書提供瞭基於可重構光分插復用器(ROADM)的彈性網絡架構設計案例,包括波長動態分配策略和網絡恢復機製。 3. 接入網與數據中心互聯(DCI): 分析瞭麵嚮FTTx(光縴到戶)的無源光網絡(PON)技術,特彆是 GPON、XG-PON 的結構與嚮下兼容性。在數據中心領域,本書關注瞭短距離、高密度的光互連解決方案,例如矽光子技術(Silicon Photonics)在高速調製器和集成器件中的應用潛力,以及其在降低功耗和成本方麵的優勢。 附錄: 提供瞭光縴光學參數的權威查詢錶、常用光學單位及換算關係,以及一套基於軟件工具包(如MATLAB、Python的SciPy庫)進行光係統性能仿真和結果分析的工程範例代碼框架,幫助讀者將理論知識快速轉化為工程實踐能力。 本書結構嚴謹,內容覆蓋麵廣,既有深刻的理論剖析,又不乏詳盡的工程實例,是光通信專業領域本科高年級學生、研究生,以及從事光通信設備研發、網絡規劃和維護的工程技術人員的理想參考書。

作者簡介

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讀後感

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我是一名軟件開發人員,但由於工作需要,我越來越多地接觸到通信相關的項目。我一直想找到一本能夠讓我快速入門MATLAB通信仿真,並能直接上手解決實際問題的書籍。“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”恰好滿足瞭我的需求。這本書的結構非常清晰,從最基礎的MATLAB信號處理函數開始,逐步深入到通信係統的各個組成部分。我特彆喜歡它對各種信號處理算法的MATLAB實現。比如,在講解濾波器設計時,書中提供瞭多種濾波器類型(如巴特沃斯、切比雪夫、FIR)的MATLAB設計函數和仿真示例,並詳細解釋瞭它們在信號傳輸中的作用,如帶通濾波、低通濾波等。這對於我理解信號的預處理和後處理過程非常有幫助。書中大量的代碼示例,都是可以直接復製粘貼並運行的,而且作者在代碼注釋方麵也做得非常到位,使得我在理解代碼邏輯時不會感到睏難。我最感興趣的是關於信號調製和解調的部分。書中詳細介紹瞭ASK、FSK、PSK、QAM等多種數字調製方式,並提供瞭完整的MATLAB仿真代碼,演示瞭如何生成這些信號,以及如何對其進行解調。通過觀察不同調製方式在加性高斯白噪聲(AWGN)信道下的性能錶現,我能夠直觀地理解不同調製方式的優缺點,以及它們在不同信噪比條件下的適用性。這本書的實踐性非常強,它不僅教會瞭我如何使用MATLAB進行通信仿真,更重要的是,它幫助我建立瞭將通信理論知識轉化為實際編程實現的能力,讓我能夠更自信地應對與通信相關的開發任務。

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“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”這本書,在我看來,是一本將深奧的通信理論與靈活的MATLAB編程巧妙融閤的典範。作為一名對通信係統原理有著濃厚興趣,但又希望能夠通過實際操作來加深理解的學習者,我在這本書中找到瞭極大的滿足。首先,它並非簡單地羅列MATLAB函數,而是將各個通信模塊的學習與具體的仿真場景緊密結閤。例如,在講解信道編碼時,作者不僅介紹瞭捲積碼、LDPC碼等編碼方式的原理,還提供瞭在不同信道模型下的編碼、解碼仿真。通過觀察不同編碼方式在噪聲乾擾下的性能差異,我能夠直觀地體會到信道編碼在提升係統可靠性方麵的作用。書中對功率譜密度、香農限等概念的仿真驗證,也讓我對通信係統容量的理論極限有瞭更深刻的認識。更讓我驚喜的是,書中對各種通信協議棧的仿真框架構建也有涉及,這為我理解整個通信係統的運作流程提供瞭寶貴的視角。我特彆喜歡書中關於OFDM(正交頻分復用)係統的仿真部分。OFDM是現代無綫通信的核心技術之一,其多載波的傳輸方式和對頻率選擇性衰減的魯棒性,都具有非常重要的研究價值。書中對OFDM的調製、解調、IFFT/FFT、循環前綴的添加與移除等關鍵環節都進行瞭詳盡的仿真演示。通過修改子載波數、星座圖類型、循環前綴長度等參數,我能夠清晰地看到這些變化對係統性能的影響,比如誤碼率、時域和頻域的信號特性。這種深入的仿真分析,遠比單純的理論公式推導更能幫助我理解OFDM係統的精髓。

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“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”這本書,給我的感覺就像一個經驗豐富的老友,用清晰易懂的語言,循循善誘地引導我走進通信仿真的世界。我一直對通信技術非常好奇,但苦於沒有係統性的學習途徑。這本書的齣現,徹底改變瞭我的看法。它不是那種枯燥的理論堆砌,而是充滿瞭鮮活的仿真案例。我最喜歡的是書中對各種通信係統性能評估的詳細介紹。作者並沒有僅僅給齣誤碼率麯綫,而是深入分析瞭導緻性能差異的各種因素,比如調製方式、信道類型、編碼方案、數據速率等。通過修改這些參數,我能夠直觀地看到它們對係統性能的影響,這讓我對通信係統的設計和優化有瞭更深刻的理解。我特彆喜歡書中關於LTE(長期演進)係統中關鍵技術的仿真部分,比如OFDM、MIMO、SC-FDMA(單載波頻域離散多音頻)等。這些技術的仿真實現,對於我理解現代無綫通信係統的復雜性和高效性非常有啓發。作者在講解時,總是能抓住問題的核心,並且用簡潔的代碼來體現。例如,在講解MIMO的預編碼和信號檢測時,作者通過矩陣運算,將復雜的信號處理過程直觀地呈現齣來。我嘗試瞭書中的很多示例代碼,它們運行穩定,結果準確,並且能夠讓我看到仿真結果的可視化,比如星座圖、功率譜密度圖、誤碼率麯綫等。這種“看得見,摸得著”的學習方式,極大地激發瞭我對通信仿真的興趣。這本書讓我相信,通過MATLAB,我可以將抽象的通信概念轉化為實際可操作的仿真實驗,從而更深入地掌握通信技術。

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在我看來,“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”是一本極具價值的參考書,它為通信領域的研究者和工程師提供瞭堅實的技術支撐。這本書的優點在於其內容的係統性和層次感,從基礎的MATLAB語法和通信函數介紹,到各種通信子係統的仿真,再到復雜的通信係統集成和性能分析,都做到瞭層層遞進,邏輯清晰。我最喜歡的是書中對各種通信技術的仿真分析,例如,在講解數字調製與解調時,作者不僅提供瞭ASK、FSK、PSK、QAM等多種調製方式的MATLAB實現,還詳細分析瞭它們在不同信噪比下的性能錶現,並通過繪製星座圖和誤碼率麯綫,直觀地展示瞭不同調製方式的優劣。這對於我理解如何選擇閤適的調製方式以優化係統性能非常有幫助。此外,書中關於信道編碼的仿真部分,也讓我受益匪淺。例如,作者對捲積碼、LDPC碼等編碼方式的原理進行瞭詳細的介紹,並提供瞭相應的MATLAB仿真代碼,通過仿真結果,我能夠直觀地看到編碼技術在提高通信係統可靠性方麵的作用。我尤其欣賞書中對MIMO(多輸入多輸齣)技術的仿真分析。MIMO是現代無綫通信的關鍵技術之一,書中詳細介紹瞭MIMO係統的模型,包括多徑信道的建模,以及各種MIMO技術的實現,如空間復用、分集等,並提供瞭相應的MATLAB仿真代碼。這讓我對MIMO技術如何提升數據傳輸速率和可靠性有瞭更深刻的認識。這本書的實用性和前沿性都讓我印象深刻,它為我深入理解通信技術提供瞭堅實的基礎,並且能夠指導我進行實際的工程應用。

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“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”這本書,是我在學習通信係統設計過程中,發現的一本不可多得的寶藏。作為一名有著一定理論基礎但缺乏實際仿真經驗的工程師,我一直希望能找到一本能夠將理論與實踐相結閤的書籍。“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”正是這樣一本優秀的作品。它不僅僅停留在理論概念的介紹,而是通過大量的MATLAB仿真實例,生動地展示瞭各種通信技術的實現過程和性能評估。我尤其欣賞書中對信道建模和信號處理的詳盡闡述。無論是AWGN信道、衰落信道,還是多徑信道,書中都提供瞭相應的MATLAB模型和仿真代碼,並詳細分析瞭這些信道對信號傳輸的影響。這對於理解無綫通信的復雜性和設計魯棒的通信係統至關重要。此外,書中關於各種調製解調技術、編碼譯碼技術、以及多用戶接入技術的仿真案例,都非常貼閤實際應用。例如,我在學習OFDM(正交頻分復用)技術時,書中不僅介紹瞭OFDM的原理,還提供瞭詳細的MATLAB仿真代碼,展示瞭OFDM的調製、解調、IFFT/FFT、循環前綴添加與移除等關鍵環節。通過修改參數,我能夠直觀地觀察OFDM係統在不同條件下的性能錶現,這讓我對OFDM的優勢和局限有瞭更深入的理解。這本書的實踐性非常強,它為我提供瞭寶貴的動手實踐機會,幫助我快速掌握MATLAB在通信仿真領域的應用,並能有效地指導我解決實際工程問題。

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作為一名對通信原理充滿好奇的學生,我一直渴望能夠通過實際的仿真來加深對通信係統的理解。“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”這本書,無疑是滿足我這一需求的絕佳選擇。這本書的結構非常清晰,從最基礎的MATLAB操作開始,逐步引導讀者進入復雜的通信仿真世界。我最喜歡的部分是它對各種調製解調技術的詳細介紹和仿真。從最簡單的ASK、FSK、PSK,到更復雜的QAM,書中都提供瞭完整的MATLAB代碼,演示瞭如何生成這些信號,以及如何在不同噪聲環境下對其進行解調。通過觀察星座圖和誤碼率麯綫,我能夠直觀地感受到不同調製方式的性能差異,以及噪聲對信號的影響。書中關於信道編碼的仿真也讓我受益匪淺。例如,在學習捲積碼和LDPC碼時,我通過書中的代碼,能夠模擬信道編碼在糾錯方麵的作用,並對比不同編碼方式在不同信噪比下的錶現。這讓我深刻理解瞭信道編碼在提升通信係統可靠性方麵的重要性。此外,書中對一些現代通信係統的仿真,如OFDM和MIMO,更是讓我大開眼界。作者通過詳細的代碼和圖示,解釋瞭這些復雜技術的原理和實現方法。我嘗試修改瞭書中MIMO係統的天綫數量和信道模型,觀察瞭這些參數變化對數據傳輸速率的影響,這讓我對無綫通信的潛力有瞭更深的認識。這本書的實踐性極強,它不僅教會瞭我如何使用MATLAB進行通信仿真,更重要的是,它幫助我建立瞭一種將理論知識轉化為實踐能力的思維方式。

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作為一個在通信行業摸爬滾打多年的工程師,我深知理論知識與實踐應用之間的鴻溝。在接觸“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”之前,我雖然熟悉各種通信原理,但在實際的係統設計和性能評估時,總覺得缺少一套得心應手的工具和方法。這本書的齣現,恰恰填補瞭這一空白。我最欣賞它之處在於其“應用實例”的豐富性。書中涵蓋瞭從基礎的數字基帶傳輸到高級的無綫通信係統,如LTE、5G NR中的關鍵技術,都提供瞭詳實的應用案例。作者並沒有停留在理論模型的復述,而是通過實際的MATLAB仿真代碼,展示瞭如何將抽象的通信算法轉化為可運行的程序,並如何通過仿真結果來分析係統的性能指標,如吞吐量、延遲、頻譜效率等。我特彆關注書中關於MIMO(多輸入多輸齣)和波束賦形(Beamforming)的仿真章節。這些技術在現代無綫通信中至關重要,而書中對這些復雜概念的仿真實現,從多徑信道的建模到波束賦形權值的計算,再到最終的接收端信號處理,都講解得非常清晰。通過跟隨書中的代碼,我能夠一步步地理解這些技術的原理,並嘗試修改參數,觀察其對係統性能的影響。這種“動手實踐”的模式,讓我對這些前沿技術的理解更加深入和直觀。此外,書中還涉及瞭許多實際的仿真場景,例如不同調製方案在復雜信道下的性能對比,以及不同信道編碼策略對誤碼率的影響等。這些貼閤實際需求的案例,讓我能夠將書中的知識直接應用於我日常的工作中,有效地指導瞭我的工程設計和問題排查。這本書對於希望將理論知識轉化為實際工程能力的技術人員來說,無疑是一本不可多得的寶貴參考。

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這本書《MATLAB通信仿真及應用實例詳解》是我在學習通信工程過程中遇到的寶藏。它不僅僅是一本技術手冊,更像是一位循循善誘的導師,帶領我從入門到精通。我一直認為,通信技術是非常抽象且復雜的,尤其是在沒有實踐經驗的情況下,很多人都會望而卻步。然而,這本書的作者憑藉其深厚的專業知識和精湛的錶達能力,將這些復雜的概念變得生動有趣。我最欣賞的是其內容的實用性和前沿性。它涵蓋瞭從基本的數字信號處理到復雜的無綫通信係統,例如LTE、5G NR等。其中關於MIMO(多輸入多輸齣)的仿真部分,讓我印象尤為深刻。作者詳細介紹瞭MIMO係統的模型,包括多徑信道的建模,以及各種MIMO技術,如空間復用、分集等,並提供瞭相應的MATLAB仿真代碼。通過這些代碼,我能夠直觀地理解MIMO技術如何通過多根天綫來提升數據傳輸的速率和可靠性。此外,書中關於OFDM(正交頻分復用)的詳細講解和仿真,也是一大亮點。OFDM技術是現代無綫通信的核心,其在抗多徑乾擾方麵的優勢,通過書中的仿真得以充分展現。我嘗試修改瞭OFDM係統的參數,如子載波數、循環前綴長度等,並觀察瞭這些參數對係統性能的影響,這讓我對OFDM的原理有瞭更深刻的認識。這本書的內容覆蓋麵廣,並且與實際應用緊密結閤,為我提供瞭寶貴的實踐經驗,極大地提升瞭我解決實際通信問題的能力。

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作為一名初入通信領域的研究生,我對“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”這本書寄予厚望,希望能藉此快速掌握MATLAB在通信仿真中的強大能力。初翻這本書,最直觀的感受是其內容編排的邏輯性。從基礎的MATLAB語法和函數介紹,到各個通信子係統的仿真模型搭建,再到更復雜的通信係統集成和性能分析,作者層層遞進,如同循序漸進地引導讀者攀登技術高峰。尤其值得稱道的是,書中對各個仿真模塊的講解細緻入微,無論是信道模型、調製解調技術,還是信源編碼、信道編碼,都給齣瞭清晰的理論闡述和對應的MATLAB代碼實現。閱讀過程中,我不僅學習瞭如何調用MATLAB的通信工具箱,更重要的是理解瞭這些通信算法背後的數學原理和仿真思路。例如,在學習AWGN信道下的BPSK調製仿真時,作者詳細解釋瞭噪聲的産生機製、信號的功率歸一化等細節,並提供瞭完整的仿真代碼,我可以輕鬆地在自己的環境中運行並觀察星座圖、誤碼率麯綫等結果,這種“理論+實踐”的學習模式極大地提升瞭我的學習效率和對知識的掌握程度。書中對一些經典通信係統,如OFDM、CDMA等,也進行瞭深入的仿真分析,這些內容對於我理解現代通信係統的復雜性以及如何通過仿真來優化係統性能非常有幫助。我特彆喜歡作者在講解過程中穿插的“注意事項”和“陷阱提示”,這些寶貴的經驗之談避免瞭我可能遇到的很多編程錯誤和仿真誤區,讓我少走瞭許多彎路。總而言之,這本書的嚴謹性、全麵性和實踐性都讓我印象深刻,它為我打開瞭MATLAB通信仿真的大門,是我在該領域學習道路上不可或缺的指引。

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作為一名在高校從事教學工作的老師,我一直在尋找一本能夠幫助我的學生更好地理解通信原理,並培養他們實際動手能力的教材。“MATLAB通信仿真及應用實例詳解”這本書,無疑是我心目中的理想選擇。這本書的優點在於其內容的深度與廣度兼備,並且非常注重知識的體係化和邏輯性。從通信係統的基本構成,如信源、信宿、調製器、解調器、信道等,到各種關鍵技術的實現,如編碼、譯碼、均衡、分集等,書中都進行瞭係統性的介紹和仿真演示。我尤其欣賞書中對信道建模的細緻講解。對於不同的無綫傳播環境,如瑞利衰落、萊斯衰落、對數正態衰落等,書中都提供瞭相應的MATLAB模型和仿真代碼。學生可以通過修改信道參數,觀察其對信號傳輸質量的影響,這對於理解無綫通信的復雜性非常有幫助。此外,書中關於信號檢測和估計的仿真部分,也讓我印象深刻。比如,在講解最大似然檢測和最大後驗概率檢測時,書中不僅給齣瞭理論推導,還提供瞭相應的MATLAB仿真代碼,並通過仿真結果展示瞭不同檢測算法的性能差異。這對於培養學生的工程思維和算法分析能力至關重要。我還會將書中關於多用戶通信係統的仿真案例,如CDMA(碼分多址)和OFDMA(正交頻分多址)的仿真,作為課堂教學的補充材料,讓學生在實踐中加深對這些復雜係統的理解。這本書的內容更新也比較及時,能夠反映當前通信領域的一些前沿技術,這對於指導學生的畢業設計和科研項目非常有價值。

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