信息与通信系统仿真 别志松 9787563524136 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：信息与通信系统仿真

定价：26.00元

作者：别志松

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2010-09-01

ISBN：9787563524136

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统地介绍了信息与通信系统仿真的基本知识，在介绍系统仿真一般理论和通用仿真工具的基础上，重点讨论了在matlab／simulink环境下进行信息与通信系统建模与仿真的方法。以数字通信系统的基本构成为线索，详细介绍了使用matlab通信工具箱和信息处理工具箱进行数字通信系统仿真的常用函数。本书后给出综合性较强的三个实例演示了通信系统链路级仿真和系统级（网络）仿真的方法和技巧。
本书可作为高等院校通信工程、信息工程和电子信息工程等专业本科生和相关专业的研究生系统仿真课程的教材或参考书，还可作为通信工程专业技术人员进行仿真评估的参考资料。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《信息与通信系统仿真》 别志松 9787563524136 图书简介 本书旨在全面深入地探讨信息与通信系统仿真的理论、方法与实践。在当今技术飞速发展的时代，信息与通信系统的重要性日益凸显，其复杂性也随之剧增。从基础的信号传输到复杂的网络架构，再到新兴的无线通信技术，对这些系统的深入理解和有效设计离不开仿真技术。本书将带领读者走进信息与通信系统仿真的世界，揭示其如何成为理解、分析、优化和创新这些关键技术的核心工具。 第一部分：信息与通信系统仿真的基础理论 本部分将奠定读者在信息与通信系统仿真领域所需的理论基础。我们将从信息与通信系统的基本概念出发，逐步深入到仿真的本质和必要性。 信息与通信系统的演进与挑战： 详细回顾信息与通信技术的发展历程，从早期的模拟通信到如今的数字通信、移动通信、卫星通信，乃至未来的量子通信。重点分析当前信息与通信系统面临的严峻挑战，例如日益增长的数据流量、对实时性与可靠性的极高要求、频谱资源的稀缺、以及网络安全等问题。我们将讨论这些挑战如何促使仿真技术成为解决问题的关键手段，而不仅仅是一种辅助工具。 仿真技术的核心概念： 深入剖析仿真的定义、分类（如离散事件仿真、连续仿真、基于代理的仿真等）以及其在不同领域（包括工程、科学、军事等）的应用。特别地，我们将聚焦于信息与通信系统仿真所特有的仿真模型、仿真器、仿真环境以及仿真结果的度量与分析。理解仿真模型的抽象层次和数学模型是构建有效仿真的基石，我们将通过具体的例子说明如何将复杂的现实系统简化为可管理的模型。 仿真方法论与流程： 介绍信息与通信系统仿真的标准流程，从需求分析、模型建立、仿真器开发、仿真实验设计、仿真运行、结果分析到模型验证与确认（V&V）。我们将详细阐述每个环节的关键技术和注意事项，例如如何根据仿真目的选择合适的抽象程度，如何设计具有统计意义的仿真实验，以及如何确保仿真结果的有效性和可信度。 数学模型在仿真中的作用： 强调数学模型在信息与通信系统仿真中的核心地位。我们将回顾与信息与通信系统相关的关键数学概念，包括概率论与数理统计、随机过程、信息论、排队论、信号处理理论、以及图论等。重点讲解这些数学工具如何被应用于构建描述信道特性、噪声模型、用户行为、网络拓扑、协议行为等关键元素的仿真模型。例如，我们将探讨如何利用泊松过程模拟呼叫到达，如何用高斯白噪声模型描述信道衰落，以及如何用马尔可夫链描述设备状态转换。 仿真软件与工具介绍： 概述当前主流的信息与通信系统仿真软件和工具，如MATLAB/Simulink、NS-2/NS-3、OMNeT++、OPNET（已停产但仍有深远影响）、QualNet等。分析不同工具的特点、优势、适用场景以及学习曲线。我们将不仅仅罗列这些工具，还会初步探讨它们在构建不同类型仿真场景时的基本使用方法和集成能力。 第二部分：核心信息与通信系统仿真技术 本部分将深入探讨具体信息与通信系统领域的仿真技术，展示仿真如何应用于解决实际问题。 物理层仿真： 聚焦于信号在传输介质中的行为。我们将详细介绍无线信道模型（如瑞利衰落、莱斯衰落、Nakagami衰落模型）、噪声模型（如加性高斯白噪声AWGN、脉冲噪声）、干扰模型（如同信道干扰、邻道干扰）的仿真实现。同时，我们将探讨调制解调技术（如ASK, FSK, PSK, QAM）、编码技术（如卷积码, LDPC, Turbo码）在仿真环境中的建模与性能评估方法，例如误码率（BER）、信噪比（SNR）的仿真分析。 介质访问控制（MAC）层仿真： 重点研究如何在共享信道上实现高效可靠的数据传输。我们将深入分析各种MAC协议的仿真模型，包括Aloha系列协议、CSMA/CD、CSMA/CA、TDMA、FDMA、CDMA、OFDMA等。我们将模拟协议的调度机制、冲突避免/解决策略，并分析其吞吐量、延迟、公平性等性能指标。 网络层仿真： 探讨数据包如何在网络中路由和传输。我们将详细介绍IP协议、TCP/UDP协议栈的仿真模型，以及各种路由协议（如RIP, OSPF, BGP）的工作原理及其在仿真环境下的实现。我们将模拟网络的拥塞控制、拥塞避免机制，并分析数据包的端到端延迟、丢包率、抖动等关键性能参数。 应用层与业务仿真： 关注终端用户感知的应用和服务。我们将介绍VoIP、视频流、Web浏览、文件传输等典型通信业务的仿真模型，以及它们在网络中的行为。我们将模拟业务的服务质量（QoS）要求，并通过仿真分析网络对这些业务的支持能力。 新兴通信系统仿真： 展望并介绍前沿通信技术的仿真技术。这包括： 5G/6G移动通信系统仿真： 探讨新的频谱使用（如毫米波）、大规模MIMO、波束赋形、网络切片、边缘计算等技术在仿真中的建模与性能评估。 物联网（IoT）通信仿真： 模拟大规模设备接入、低功耗通信协议（如LoRa, NB-IoT）、异构网络融合等场景。 卫星通信与空间网络仿真： 模拟卫星轨道、链路损耗、地面站通信、星座网络等特性。 安全通信仿真： 探讨加密、认证、入侵检测等安全机制在仿真环境下的有效性评估。 第三部分：仿真实践与案例分析 本部分将理论与实践相结合，通过具体的案例展示仿真在解决实际信息与通信系统问题中的强大能力。 仿真实验设计与执行： 详细讲解如何设计有效的仿真实验，包括确定仿真参数、统计分析方法、实验次数等。我们将介绍如何利用仿真工具实现实验的自动化运行，并对海量仿真数据进行高效管理和处理。 仿真结果分析与可视化： 深入探讨仿真结果的统计分析技术，如置信区间估计、假设检验、回归分析等。我们将重点介绍如何利用图表（如折线图、散点图、直方图、箱线图）等可视化手段清晰、直观地呈现仿真结果，从而帮助理解系统行为和发现潜在问题。 模型验证与确认（V&V）： 强调仿真模型准确性的重要性。我们将讲解模型验证（检查模型是否正确实现）和模型确认（检查模型是否准确代表现实系统）的方法，包括与实际测量数据的对比、专家评审等。 典型案例分析： 无线网络性能优化： 以一个具体的无线局域网（WLAN）或蜂窝网络场景为例，展示如何通过仿真分析不同信道条件、用户分布、接入点部署对网络吞吐量和延迟的影响，并提出优化方案。 IP网络拥塞控制与路由优化： 模拟一个大型IP网络，分析不同拥塞控制算法（如TCP Reno, TCP Cubic）在网络拥塞时的表现，并探讨如何通过调整路由策略来提升网络整体性能。 新兴业务的QoS保障仿真： 模拟一个包含VoIP和视频流混合流量的网络，分析不同QoS调度策略对业务端到端时延和丢包率的影响，并找到最优的调度机制。 智能交通系统（ITS）仿真： 结合信息与通信技术，模拟车辆之间的通信（V2V）和车辆与基础设施之间的通信（V2I），分析其在提高交通效率和安全方面的潜力。 第四部分：高级仿真主题与未来展望 本部分将涉及更深层次的仿真技术，并展望信息与通信系统仿真的未来发展方向。 分布式仿真与并行仿真： 介绍如何利用多台计算机协同进行大规模、长时间的仿真，以应对日益复杂的通信系统和网络。 高精度仿真技术： 探讨如何构建更接近真实世界的仿真模型，例如考虑更精细的电磁波传播模型、更复杂的协议栈行为、以及更逼真的用户行为。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）的仿真： 分析如何在SDN/NFV环境下进行网络管理、部署和性能评估的仿真。 人工智能（AI）在仿真中的应用： 探讨如何利用机器学习、深度学习等AI技术来辅助仿真模型的构建、优化仿真参数、分析仿真结果，甚至实现智能仿真。 仿真在信息与通信系统设计与部署中的集成： 讨论仿真如何贯穿于信息与通信系统的整个生命周期，从早期概念验证、原型设计、性能调优，到最终的部署规划和故障诊断。 未来趋势与挑战： 展望信息与通信系统仿真的未来发展方向，例如与虚拟现实（VR）/增强现实（AR）结合的沉浸式仿真、数字孪生技术在通信领域的应用、以及对仿真技术在保障关键基础设施安全中的作用的思考。 本书力求以清晰的逻辑、严谨的论证和丰富的实例，为读者提供一个全面而深入的信息与通信系统仿真学习平台。无论您是相关专业的学生、科研人员，还是通信行业的工程师，本书都将是您掌握这一强大工具、应对复杂挑战、推动技术创新的得力助手。通过学习本书，您将能够独立地构建、运行和分析信息与通信系统仿真，从而更有效地设计、优化和理解现代通信世界。