现代通信系统（MATLAB版）（第三版） 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

编辑推荐

现代通信系统的配套MATLAB实践用教材。

内容简介

本书提供了利用MATLAB在计算机上解决“现代通信系统”课程中涉及的各方面问题的分析思路、方法、MATLAB脚本（或程序）文件和处理结果示例，以及可供学生自主学习和研讨的习题和作业。全书内容共分13章，分别讨论了信号与线性系统、随机过程、模拟调制、模数转换、基带数字传输、带限信道的数字传输、载波调制的数字传输、多载波调制和OFDM、无线信道传输、信道容量和编码、多天线系统、扩频通信系统以及数字调制方法的Simulink仿真指南（需通过网站下载）等。本书适合已具备MATLAB基本知识的通信工程、电子工程、电气工程、计算机工程和计算机科学等专业方向的高年级本科生和研究生作为相关课程的参考书和补充教材，也可供相关专业的教师和工程技术人员参考使用。

作者简介

John G. Proakis：1967年博士毕业于哈佛大学，随后曾在GTE实验室、MIT林肯实验室工作，1969年至1998年任教于东北大学，并在1984年至1997年期间担任电子电气工程学院院长。著有多本教材。

目录

第1章信号与线性系统
1．1概述
1．2傅里叶级数
1．3傅里叶变换
1．4功率和能量
1．5带通信号的低通等效
1．6习题
第2章随机过程
2．1概述
2．2随机变量的产生
2．3高斯和高斯-马尔可夫过程
2．4随机过程的功率谱和白色过程
2．5随机过程的线性滤波
2．6低通和带通过程
2．7数字通信系统的Monte Carlo仿真
2．8习题
第3章模拟调制
3．1概述
3．2幅度调制
3．3AM信号的解调
3．4角调制
3．5习题
第4章模数转换
4．1概述
4．2信息的度量
4．3量化
4．4习题
第5章基带数字传输
5．1概述
5．2二进制信号传输
5．3多幅度信号传输
5．4多维信号
5．5习题
第6章带限信道的数字传输
6．1概述
6．2数字PAM信号的功率谱
6．3带限信道特性和信道失真
6．4码间干扰的特性
6．5带限信道的通信系统设计
6．6线性均衡器
6．7非线性均衡器
6．8习题
第7章载波调制的数字传输
7．1概述
7．2载波幅度调制
7．3载波相位调制
7．4正交幅度调制
7．5载波频率调制
7．6通信系统中的同步
7．7习题
第8章多载波调制和OFDM
8．1概述
8．2OFDM信号的产生
8．3OFDM信号的解调
8．4利用循环前缀来消除信道的色散
8．5OFDM信号的频谱特性
8．6OFDM系统中的峰均功率比
习题
第9章无线信道中的数字传输
9．1概述
9．2时变多径信道的信道模型
9．3瑞利衰落信道中二元调制系统的性能
9．4习题
第10章信道容量和编码
10．1概述
10．2信道模型和信道容量
10．3信道编码
10．4turbo编码与迭代译码
10．5低密度奇偶校验码
10．6习题

第11章多天线系统
11．1概述
11．2多天线系统的信道模型
11．3慢衰落频率非选择性MIMO信道中的信号传输
11．4MIMO信道的容量
11．5MIMO系统的空时编码
11．6习题

第12章扩频通信系统
12．1概述
12．2直接序列扩频系统
12．3PN序列的产生
12．4跳频扩频
12．5习题
第13章数字调制方法的Simulink仿真指南（见配套网站）
参考文献

前言/序言

前言

当今许多教材都讨论了模拟和数字通信系统中的基本议题，包括编码和译码算法，以及调制和解调技术。这些教材绝大部分重点关注了构成一个通信系统基本要素的各组成模块（例如编码器、译码器、调制器以及解调器）的设计及其性能分析的基础理论，只有很少一部分教材，特别是针对本科生而编写的教材，包含了一些启发学生的应用。

本书读者范围

本书旨在与任何全面介绍通信系统的教材配合使用，或作为其补充教材。本书提供了一大类可在装有通行学生版MATLAB的计算机（一般来说，一台个人计算机就足够了）上求解的练习。我们希望本书主要为电子工程、计算机工程和计算机科学专业的本科三年级学生以及研究生所使用。这本书对于希望学习面向通信系统的特定MATLAB应用的执业工程师也将是有用的。我们假定读者已经熟悉了MATLAB基础，书中并不涵盖这些内容，因为已有多本MATLAB教程和手册可用。

经过精心的设计，通信理论议题的讨论较简短。书中给出了每个议题的动机和简短介绍，建立起必要的符号表示，然后通过例子说明基本观点。主要教材和教师则应能为每个议题提供必需的深度。例如，我们介绍了匹配滤波器和相关器，并声明这些器件可以实现被高斯白噪声污染的信号的最优解调，但并不提供这一声明的证明。大部分通信系统核心教材中通常都会给出这样的证明。

新版特色

● 增加了三章全新的内容：OFDM、多天线系统以及衰落信道中的数字传输。

● 收录了真实生活中更现实的工程问题新例子，以帮助学生在进入工业界时能够更好地胜任工作。这也会帮助使用本书的执业工程师更好地了解通信系统。

● 增加了一些新的小节，分别讨论了DPCM、ADPCM和DM，turbo码和译码，以及LDPC码和译码。

● 第三版已更新为兼容新版MATLAB。

● 修订更新过的Simulink仿真指南及教程现在可在线获取。

本书组织结构

本书共包含13章。前两章关注信号与线性系统以及随机过程，提供在通信系统的学习中通常所需的基本背景。其中第3章关注模拟通信技术，第4章讨论模数转换，第5章至第12章则关注数字通信。在配套网站上给出了第13章，即数字调制方法的Simulink仿真指南。

第1章：信号与线性系统

本章回顾线性系统分析中的基本工具和技术，包括时域和频域特性。我们重点强调频域分析技术，因为这些技术在讨论通信系统时最常用到。

第2章：随机过程

本章描述产生随机变量和随机过程采样的方法。议题包括指定概率分布函数的随机变量的产生，高斯及高斯-马尔可夫过程采样的产生，以及平稳随机过程在时域及频域的表征。本章还讨论了通过Monte Carlo仿真来估计概率。

第3章：模拟调制

本章探讨在噪声存在和不存在情况下的模拟调制和解调技术的性能。所研究的系统包括幅度调制（AM）方案，如双边带幅度调制、单边带幅度调制和常规幅度调制，以及角调制方案，如频率调制和相位调制。

第4章：模数转换

本章探讨将模拟信号源高效转换为数字序列的各种方法。这个转换过程允许我们数字化地传输或存储信号。本章讨论了有损数据压缩方案，例如脉冲编码调制（PCM）、差分PCM和delta调制，以及无损数据压缩，例如哈夫曼编码。本章也对矢量量化和K�瞞eans算法进行了描述和仿真。

第5章：基带数字传输

本章介绍高斯信道中传输数字信息所使用的基带数字调制和解调技术。我们考虑了二进制和非二进制调制技术，描述了这些信号的最优解调并评估最优解调器的性能。

第6章：带限信道的数字传输

本章讨论带限信道的表征和针对这类信道的信号波形设计问题。我们展示了信道色散会导致符号间干扰（ISI），从而引起信号解调错误。随后，我们探讨了补偿信道色散的信道均衡器设计。

第7章：载波调制的数字传输

本章讨论四类适用于带通信道传输的载波调制信号：幅度调制信号、正交幅度调制信号、相移键控和频移键控。

第8章：多载波调制和OFDM

本章探讨在通信信道中使用频分复用的数字信息传输。信道的带宽被分为很多子带，并通过在每个子带上调制子载波来传输信号。通过采用在时间上同步的子载波调制，子载波信号相互正交，从而形成一个正交频分复用信号（OFDM）。本章中讨论的议题包括OFDM信号的产生和解调、OFDM信号的频谱特性、抑制信道色散的循环前缀的使用，以及限制OFDM信号峰均比的方法。

第9章：无线信道中的数字传输

本章关注由随机时变和时域色散的脉冲响应表征的无线通信信道中的数字信号传输。讨论的议题包括频率选择和非频率选择瑞利衰落信道模型的特征、多普勒功率谱建模、分集传输和接收技术、RAKE解调器、频率选择信道中的OFDM传输和瑞利衰落信道中的数字传输的差错率性能。

第10章：信道容量和编码

本章讨论适合于通信信道的数学模型并介绍了一个基本的量化指标：信道容量，其给出了通过该信道可传输的信息量的极限。我们特别考察了两种信道模型：二元对称信道（BSC）和加性高斯白噪声（AWGN）信道，以上模型用于讨论在这些信道中为了获得可靠通信的分组码和卷积码。本章最后讨论了turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）的迭代译码。

第11章：多天线系统

本章讨论了多根发射和接收天线（多输入多输出，即MIMO系统）的使用，使用多天线可以利用空域来增加数据速率和提升无线通信系统性能。所讨论的议题包括用于多天线（MIMO）系统的信道模型，多天线（MIMO）系统的信号调制与解调，MIMO信道的容量和用于MIMO系统的空时分组及格型码。

第12章：扩频通信系统

本章研究了扩频数字通信系统的基本要素，特别讨论了使用相移键控（PSK）的直接序列（DS）扩频和使用跳频（FH）的扩频系统，也讨论了在扩频系统中使用的伪噪声（PN）序列的产生。

第13章：数字调制方法的Simulink仿真指南

本章致力于介绍Simulink及其在数字调制系统中的应用。本章首先概述Simulink，其中涵盖了系统仿真基础。后续几节提供了各种数字通信方案的许多仿真示例。第13章可通过本书的配套网站下载。

本书配套网站登录华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)可注册下载本书相关资料。

采用本书作为教材的教师，可联系Te_service@phei.com.cn获取教学用相关资料。——编者注

通过本书的配套网站可免费下载第13章的PDF文件。该网站还包括了教材中使用的所有MATLAB和Simulink文件。这些文件分别放在对应不同章节的目录中。一些MATLAB文件可能在多个目录中出现，因为它在多章中用到。大部分文件加入许多注释，使其更易于理解。然而，在开发这些文件的过程中，主要目标是代码清晰而非执行效率。由于高效的代码可能难于理解，所以使用了效率较低但可读性更强的代码。将文件复制到个人计算机中并在MABLAB搜索路径中添加相应的路径，即可使用这些文件。所有文件已使用MATLAB R2011a进行了测试。

打开Cengage Learning Asia网站(www.cengageasia.com)，单击“Search Product”，输入本书英文版书号“9781111990176”并开始搜索。然后，点击本书英文书名链接，在打开的页面里即可看到Student Companion Site链接。点击这个链接后，读者可分别下载本书第13章PDF文件、全书MATLAB代码及其他资源。

致谢

Simulink教程是慕尼黑通信工程学院开发的一个实验课程的修正和扩展版。我们感谢Joachim Hagenauer教授支持本书写作并给予该软件的使用权。我们还感谢做了大部分编程工作的Christian Buchner和Christoph Renner。另外，我们要感谢MathWorks公司提供了未包含在标准学生版MATLAB中的Simulink模块许可权。我们特别要感谢MathWorks公司的Stuart McGarrity，Mike McLernon和Alan Hwang为我们提出有益的建议。我们同时感谢Mehmet Aydinlik和Osso Vahabzadeh在开发本书解说题的MATLAB代码方面的帮助。

我们感谢本书第三版的评阅人，加州大学北岭分校的Nagwa Bekir，亚利桑那州立大学的Tolga Duman，卫奇塔州立大学的Hyuck M.Kwon和弗吉尼亚理工大学的Ting�睠hung Poon所提供的有益评论。

John G.Proakis

Masoud Salehi

Gerhard Bauch