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戴志平梅进杰罗菁陈振云... 编

图书标签:

• 数字通信
• 系统仿真
• 通信系统
• 信号处理
• MATLAB
• Simulink
• 无线通信
• 信息论
• 现代通信
• 工程技术

店铺： 土星图书专营店

出版社： 北京邮电大学

ISBN：9787563527038

商品编码：26337156669

开本：16

出版时间：2011-08-01

基本信息

• 商品名称：System View数字通信系统仿真设计
• 作者：戴志平//梅进杰//罗菁//陈振云
• 定价：26
• 出版社：北京邮电大学
• ISBN号：9787563527038

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2011-08-01
• 印刷时间：2011-08-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：209
• 字数：341千字

编辑推荐语

《System View数字通信系统仿真设计》主要是针对SystemView 4．5(5．0)版本仿真软件的使用说明，主要是许多实例在这个系统中的具体运用。本书对SystemVue软件的使用未做过多的说明。 本书主要由戴志平、梅进杰、罗菁、陈振云等编写，此外，高路、张俞进、刘海霞、申杨等也为本书完成做了大量的文字和实例的验证的工作。

内容提要

随着计算机技术的发展，系统仿真技术在电子工程领域的应用已越来越 广泛，信号级系统仿真软件SystemView的出现标志着仿真技术在通信领域的 应用达到了一个新的水平。《System View数字通信系统仿真设计》(戴志平 、梅进杰、罗菁、陈振云等编写)以读者*容易理解的方式介绍了 SystemView系统软件的组成、安装及使用，通过大量的实例曲浅入深地讲解 了该软件的使用及有关数字通信系统模型的建立过程。
     《System View数字通信系统仿真设计》既是一本详细的SystemView软 件使用手册，又是一本较好的现代数字通信系统原理的仿真实验教材，可作 为通信专业本科生EDA实验教学的教材使用，也可作为硕士研究生或工程技 术人员的技术参考书。
    

目录

第1章 SystemView仿真软件
1．1 概述
1．1．1 SystemView的特点
1．1．2 功能
1．1．3 SysternView的应用领域
1．2 设计窗口
1．2．1 设计窗口简介
1．2．2 图标库及图标定义的方法
1．2．3 设计窗口的基本使用
1．2．4 设计窗口中的各项功能
1．3 分析窗口
1．3．1 分析窗口简介
1．3．2 接收计算器
第2章 滤波器
2．1 数字滤波器及设计方法概述
2．1．1 IIR滤波器设计
2．1．2 FIR滤波器设计
2．2 利用仿真软件SystemView设计各种滤波器
2．2．1 FIR滤波器设计
2．2．2 通信滤波器设计
2．2．3 用户自定义型滤波器设计
2．2．4 直接输入系数滤波器设计
2．2．5 滤波器及其他DSP设计的FPGA实现
第3章 通信系统中的锁相环
3．1 锁相环的工作原理
3．2 一阶PLL实现的FM解调器
3．3 数字频率合成器
3．3．1 数字频率合成原理
3．3．2 直接式数字锁相环频率合成器的仿真
第4章 数字基带传输系统
4．1 数字基带信号传输无失真条件
4．2 验证奈奎斯特**准则
4．3 眼图
第5章 数字带通传输系统
5．1 数字通信系统的基本概念
5．1．1 通信系统的组成
5．1．2 数字通信系统的主要性能指标
5．2 数字带通传输系统的几种调制方式
5．2．1 二进制幅移键控
5．2．2 二进制频移键控
5．2．3 二进制相移键控
5．2．4 二进制差分相移键控
5．2．5 多进制幅度键控
5．2．6 多进制相移键控
5．2．7 正交幅度调制
5．2．8 偏移四相相移键控
5．2．9 *小频移键控
5．2．10 高斯*小频移键控
5．3 QPSK系统原理仿真与实例
5．3．1 QPSK调制与解调原理仿真
5．3．2 QPSK信号载波提取及实际采样数据相干解调仿真
5．4 误码率的计算
第6章 模拟信号的数字传输
6．1 抽样定理
6．1．1 低通信号的抽样定理
6．1．2 信号的采样与恢复仿真实验
6．2 脉冲编码调制(PCM)
6．2．1 脉冲编码调制原理
6．2．2 信号的压缩与扩张仿真实验
6．3 增量调制(△M)
6．3．1 预测编码的工作原理
6．3．2 增量调制(△M)工作原理
6．3．3 增量调制的仿真
第7章 扩频通信系统的仿真
7．1 扩频通信的基本原理
7．1．1 扩频通信的基本原理
7．1．2 直序扩频通信系统简介
7．1．3 简化的直接序列扩频系统的仿真
7．2 扩频系统中的PN码
7．2．1 扩频码的特性
7．2．2 伪随机序列的产生
7．2．3 m序列产生器的结构
7．2．4 PN码发生器仿真图符的参数设置
7．3 复合码
7．3．1 戈尔德(Gold)码
7．3．2 JPL码
7．4 带有参考信号的直接序列扩频系统
7．4．1 发射参考信号的码同步方式
7．4．2 发射参考信号法
7．4．3 参考法直接序列扩频实验原理
7．4．4 系统性能分析及仿真
第8章 通信系统的同步仿真
8．1 载波同步
8．1．1 插入导频法
8．1．2 插入导频法仿真
8．1．3 直接法
8．1．4 科斯塔斯环法仿真
8．2 位同步与滑动相关同步器
8．2．1 滑动相关同步器
8．2．2 “滑动一保持”同步器
8．2．3 滑动相关器仿真
8．3 帧同步与巴克码
8．3．1 起止式同步法
8．3．2 巴克码识别器
8．3．3 巴克码识别器仿真
第9章 差错控制编码仿真
9．1 纠错编码的基本原理
9．1．1 差错信道分类
9．1．2 差错控制方法
9．1．3 差错控制编码的基本思想
9．1．4 差错控制编码的分类
9．2 常用的简单编码
9．2．1 奇偶校验码
9．2．2 恒比码
9．2．3 正反码
9．3 线性分组码
9．3．1 基本原理
9．3．2 (7，4)汉明码
9．3．3 (7，4)汉明码的编译码仿真
9．4 循环码
9．4．1 循环码的概念与性质
9．4．2 循环码的生成多项式
9．4．3 循环码的生成矩阵与监督矩阵
9．4．4 循环码的编码器
9．4．5 循环码的译码器
9．5 BCH码
9．5．1 本原循环码
9．5．2 BCH码的生成多项式
9．5．3 BCH码的编译码
9．5．4 BCH码仿真
9．5．5 RS码
9．5．6 RS码仿真
9．6 卷积码
9．6．1 卷积码简介
9．6．2 卷积码仿真
9．7 交织编码
9．7．1 交织编码简介
9．7．2 交织编码仿真
**0章 移动通信信道与系统仿真
10．1 移动通信信道特性
10．1．1 信道特性
10．1．2 信道模型
10．2 Jake移动信道
10．2．1 Jake移动信道模型
10．2．2 Jake信道仿真
10．3 多径衰落信道
10．3．1 信道的多径效应
10．3．2 Rice衰落信道模型
10．3．3 Rice信道仿真
10．3．4 Rummler衰落信道模型
10．3．5 Rummler信道仿真
10．3．6 自定义多径信道模型
10．3．7 自定义多径信道仿真
10．4 Fade信道
10．4．1 Fade信道模型
10．4．2 Fade信道仿真
10．5 窄带干扰信道
10．5．1 窄带干扰信道模型
10．5．2 窄带干扰信道仿真
10．6 码分多址系统仿真
10．6．1 Q-CDMA下行链路基带系统仿真
10．6．2 CDMA系统上行链路接人信道仿真
10．6．3 Q-CDMA下行链路业务信道仿真
参考文献

《通信信号处理的数学基础与应用》 内容简介： 本书深入探讨了数字通信系统中至关重要的信号处理理论与技术，旨在为读者构建坚实的数学框架，并展现其在实际通信系统设计中的广泛应用。内容涵盖了信号分析、采样理论、量化、编码、调制解调、滤波、信道估计、均衡、纠错编码等核心概念，并辅以大量的例证和仿真分析，帮助读者理解抽象的数学原理如何在复杂的通信环境中发挥作用。 第一部分：通信信号处理的数学基石 1. 傅里叶分析与时频域特性： 连续时间傅里叶变换 (CTFT)： 详细讲解了信号的频谱表示，揭示了信号在频率域的分布特性，包括能量谱密度、功率谱密度等概念。重点阐述了周期信号、非周期信号的频谱特点，以及傅里叶变换的性质（线性、时移、频移、尺度变换、卷积、微分、积分）。 离散时间傅里叶变换 (DTFT)： 介绍在数字信号处理中不可或缺的DTFT，讨论了其与CTFT的关系，以及信号离散化带来的频谱混叠问题。 离散傅里叶变换 (DFT) 及其快速算法 (FFT)： 详细阐述了DFT的定义、性质及其在计算机实现中的重要性。深入讲解了FFT（如Cooley-Tukey算法）的原理，展示了如何通过高效算法大幅缩短计算时间，为实时信号处理奠定基础。 帕塞瓦尔定理与能量守恒： 解释了信号在时域和频域的总能量是相等的，这在分析信号功率和能量消耗方面具有重要意义。 卷积定理： 强调了卷积在系统响应分析中的核心地位，及其在频域下的简化为乘积的优势。 希尔伯特变换与解析信号： 介绍希尔伯特变换及其在单边带调制、包络提取等方面的应用。 2. 概率论与随机过程： 随机变量与概率分布： 复习了概率的基本概念、随机变量的类型（离散、连续）、常见的概率分布（均匀分布、指数分布、高斯分布、泊松分布等）及其在通信噪声建模中的作用。 随机过程： 引入了随机过程的概念，用于描述随时间变化的随机现象。重点分析了平稳随机过程（宽平稳、窄平稳）的统计特性，如均值、自相关函数、功率谱密度。 高斯噪声： 详细分析了加性高斯白噪声（AWGN）的特性，这是通信系统中最常用的噪声模型。讨论了其概率密度函数、功率谱密度以及对信号的影响。 马尔可夫链与泊松过程： 简单介绍这些过程在特定通信场景（如排队论、事件计数）中的应用。 相关性与互相关函数： 阐述了两个随机变量或随机过程之间的线性关系，及其在信号检测、同步等问题中的应用。 3. 线性系统理论： 卷积积分与系统响应： 深入讲解了线性时不变 (LTI) 系统可以用卷积来描述其输出与输入的数学关系，其中冲激响应是系统的核心特征。 传递函数： 引入了系统的传递函数，这是系统在频域的表示，能够直观地反映系统对不同频率分量的放大或衰减作用。 稳定性分析： 讨论了系统稳定性的判据，如系统的极点位置，确保通信系统不会产生失控的输出。 频率响应： 分析了系统对不同频率信号的响应特性，这是设计滤波器和均衡器的关键。 状态空间分析： 介绍了一种更通用的系统描述方法，尤其适用于多输入多输出 (MIMO) 系统。 第二部分：数字通信核心信号处理技术 1. 采样与量化： 奈奎斯特采样定理： 详细阐述了无失真恢复模拟信号的充分必要条件，即采样频率必须大于信号最高频率的两倍。深入分析了欠采样和过采样的情况及其影响。 采样过程的数学模型： 通过冲激采样模型，揭示了采样信号频谱与原始信号频谱的关系，以及采样过程中的频谱复制和混叠现象。 量化： 讲解了将连续的样本值映射到有限个离散值（量化级）的过程。分析了均匀量化和非均匀量化（如μ-law, A-law）的原理及其在降低量化误差方面的作用。 量化误差： 讨论了量化误差的性质，并推导了其信噪比（SNR）的表达式，揭示了量化比特数对量化精度的影响。 过采样与噪声整形： 介绍如何通过高采样率和噪声整形技术提高低比特率ADC的有效分辨率。 2. 编码与数据压缩： 信源编码： 熵的概念： 引入信息熵作为衡量信息不确定性或信息量的基本度量。 无损编码： 详细讲解了霍夫曼编码（Huffman Coding）和算术编码（Arithmetic Coding）的原理，以及它们如何根据信源符号的概率分布来构建最优码字，实现高效的数据压缩。 有损编码： 简要介绍了一般有损编码的思想，即牺牲部分信息以换取更高的压缩率，适用于语音、图像等信号。 信道编码： 纠错码的基本原理： 阐述了引入冗余信息以检测和纠正传输过程中发生的错误。 线性分组码： 讲解了生成矩阵和校验矩阵的概念，以及如何使用它们来构造和译码线性分组码，如Hamming码。 循环码： 介绍循环码的代数结构，以及其在硬件实现上的便利性。 卷积码： 讲解了卷积码的编码器结构（移位寄存器和模2加法器），以及Viterbi算法在解码过程中的应用，这是现代通信系统中应用最广泛的纠错码之一。 Turbo码与LDPC码： 简要介绍这两类现代高性能纠错码的结构和优越性，它们接近香农限的性能使其成为第五代移动通信等前沿技术的关键。 3. 调制与解调技术： 数字调制的基本原理： 阐述了将数字比特流映射到连续信号波形的过程，以及数字调制的意义在于高效利用信道带宽和抗干扰。 幅度键控 (ASK) 与幅度调制 (AM)： 讲解了ASK的基本原理，以及其在低速通信中的应用。 频率键控 (FSK) 与频率调制 (FM)： 讲解了FSK的基本原理，以及其在某些无线通信和调制解调器中的应用。 相位键控 (PSK) 与相位调制 (PM)： 详细讲解了BPSK、QPSK等相移键控技术，以及其在高效频谱利用方面的优势。 正交幅度调制 (QAM)： 深入分析了QAM（如16-QAM, 64-QAM, 256-QAM）的原理，将幅度和相位结合起来进行调制，极大地提高了数据传输速率，是现代高速数据通信（如Wi-Fi, 4G/5G）的核心技术。 星座图： 阐述了星座图在可视化调制方案、分析性能和错误概率中的重要作用。 相干解调与非相干解调： 讨论了不同解调方式的原理、优缺点以及适用场景。 匹配滤波器： 讲解了匹配滤波器如何最大化接收端信号的信噪比，是实现最佳检测的重要手段。 4. 信道建模与均衡： 多径传播与衰落： 详细描述了无线信道中多径传播的现象，包括直射路径和反射路径的延迟和衰减，以及由此引起的衰落（平坦衰落、频率选择性衰落）。 信道冲激响应： 用信道冲激响应来描述多径信道的特性。 符号间干扰 (ISI)： 解释了多径效应如何导致接收到的符号之间相互干扰，从而降低通信系统的性能。 均衡器的设计与原理： 线性均衡器： 讲解了零迫均衡器 (Zero-Forcing Equalizer) 和最小均方误差均衡器 (MMSE Equalizer) 的原理，旨在消除或减轻ISI。 非线性均衡器： 介绍例如决策反馈均衡器 (DFE) 等更复杂的均衡器，以及它们在处理强ISI情况下的优势。 自适应均衡： 讨论了当信道特性随时间变化时，如何使用自适应算法（如LMS, RLS）来动态调整均衡器的参数，以维持最佳性能。 5. 信道估计与参数跟踪： 信道估计的需求： 解释了为了实现有效的解调、均衡和MIMO系统中的空间复用/分集，精确的信道状态信息（CSI）至关重要。 训练序列法： 介绍如何利用预先发送的已知序列来估计信道。 盲估计与半盲估计： 讨论了在没有训练序列或只有少量已知信息的情况下，如何估计信道。 卡尔曼滤波： 介绍了卡尔曼滤波器在跟踪时变信道参数方面的应用，它能够结合系统模型和测量值来提供最优的估计。 第三部分：通信系统仿真设计与实践 1. 仿真平台的选择与配置： MATLAB/Simulink： 重点介绍MATLAB及其强大的通信工具箱 (Communication Toolbox) 和Simulink在通信系统建模和仿真中的应用。讨论其丰富的函数库、可视化工具和模块化设计能力。 Python生态系统： 介绍使用NumPy, SciPy, Matplotlib, 以及专门的通信库（如GNU Radio, Py-DSP）进行通信系统仿真的方法。 其他仿真工具： 简要提及其他专业仿真软件（如Keysight SystemVue, Ansys HFSS）在射频和系统级仿真中的作用。 2. 系统级仿真流程： 模型搭建： 演示如何将上述信号处理模块（信源、编码、调制、信道、均衡、解码、信宿）有机地组合成一个完整的通信系统模型。 参数设置： 指导读者如何设置仿真参数，包括信号源类型、编码方案、调制阶数、信道模型参数（噪声功率、多径时延、衰落深度）、均衡器类型和阶数、仿真时长等。 性能指标定义： 明确如何定义和计算关键性能指标，如误比特率 (BER)、误分组率 (BBER)、信噪比 (SNR)、吞吐量、端到端延迟等。 仿真运行与结果分析： 讲解如何执行仿真，并对仿真结果进行可视化分析，例如绘制BER曲线、星座图、眼图、功率谱密度图等。 3. 典型通信场景的仿真实例： AWGN信道下的基带系统仿真： 从最简单的AWGN信道开始，仿真不同调制解调方案（如BPSK, QPSK, 8-PSK, 16-QAM）的BER性能，并与理论值进行对比。 多径衰落信道下的仿真： 模拟一个简单的多径信道，分析在没有均衡器的情况下，ISI对系统性能的影响。 带均衡器的多径信道仿真： 引入线性均衡器（如MMSE均衡器）或非线性均衡器（如DFE），观察均衡效果，绘制均衡后的BER曲线，并分析均衡器的参数对性能的影响。 纠错编码的应用： 演示如何为信道编码（如Hamming码、卷积码）的接收端加入纠错解码器，观察其BER性能的显著提升，以及与编码增益的关系。 OFDM系统基础仿真： 简要介绍OFDM（正交频分复用）的基本原理，以及如何利用FFT/IFFT实现其调制和解调。可以考虑在一个简单的AWGN或多径信道下仿真OFDM系统的BER性能。 4. 仿真中的挑战与优化： 计算效率： 讨论在处理大量数据或复杂系统时，如何优化仿真代码以提高计算速度，例如利用FFT的快速算法，选择高效的数据结构，或使用并行计算。 统计收敛性： 解释了BER等统计量需要在足够多的比特数上进行平均才能获得可靠结果，讨论如何确保统计收敛。 模型准确性： 强调仿真模型与实际系统之间的差异，以及如何通过更精细的建模来提高仿真的准确性。 参数敏感性分析： 演示如何通过改变关键参数来观察其对系统性能的影响，从而理解设计中的权衡。 结论： 本书通过系统性的数学理论讲解和详实的仿真实例，为读者提供了一条学习数字通信信号处理的完整路径。从基础的傅里叶分析到复杂的调制解调和信道编码，再到实际的仿真设计，读者将能够深刻理解通信信号处理的精髓，并掌握利用仿真工具解决实际通信系统设计问题的能力。本书适合通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的学生、研究人员及工程师阅读。

评分☆☆☆☆☆

读完《System View数字通信系统仿真设计》的某些章节，我有一种豁然开朗的感觉。过去，我总觉得数字通信系统庞大而复杂，要理解其中的每一个环节都需要花费大量的时间去钻研。但这本书以一种非常系统且循序渐进的方式，将整个通信链路拆解开来，然后逐一进行详细的介绍。它并没有回避关键的技术细节，而是用一种非常接地气的方式，把复杂的概念变得易于理解。我特别喜欢书中对于各种性能指标的仿真分析，例如误码率、信噪比、星座图等，通过System View的强大可视化工具，我可以清晰地看到不同参数变化对系统性能的影响。这种“所见即所得”的学习方式，比单纯阅读文字和公式要有效得多。而且，书中还穿插了许多工程实践中的案例，让我能够将书本上的知识与实际项目中的挑战联系起来。这不仅巩固了我的理论知识，更重要的是，它教会了我如何运用System View这个工具来解决实际问题，如何进行系统的优化和设计。这本书的深度和广度都令人称赞，它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，引导我一步步深入数字通信的海洋。

评分☆☆☆☆☆

《System View数字通信系统仿真设计》中关于信号处理与系统性能之间关系的论述，我个人认为相当精彩。这本书很巧妙地将抽象的信号处理理论与具体的通信系统设计紧密结合起来。作者没有停留在概念的层面，而是通过System View平台，将各种信号处理技术，如滤波、放大、编码、解码等，以直观的模块化方式呈现出来。这使得我能够清晰地看到，每一个信号处理模块在整个通信链路中所扮演的角色，以及它们对最终系统性能产生的影响。我特别关注了书中对于噪声抑制和失真补偿的仿真分析，通过调整不同的滤波器参数和算法，我能够直观地观察到信号质量的变化。这种实验式的学习方法，极大地加深了我对信号处理在数字通信中重要性的理解。此外，书中还介绍了一些高级的信号处理技术，并展示了如何在System View中实现和验证这些技术，这对我拓展新的技术视野非常有帮助。总的来说，这本书通过System View这个强大的工具，为理解信号处理与系统性能之间的复杂关系提供了一个非常有效且直观的学习平台。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！作为一个在通信领域摸爬滚打多年的工程师，我一直觉得理论知识和实际应用之间总有一层隔阂。这本《System View数字通信系统仿真设计》就好像是一座桥梁，巧妙地将抽象的通信原理转化为可执行、可观察的仿真模型。书中对各种数字通信系统的构建和分析过程描述得淋漓尽致，从基带信号处理到信道编码、调制解调，再到终端接收，每一步都辅以System View的图形化界面和强大的功能支持。我特别欣赏作者在讲解过程中，不仅仅是罗列参数和公式，而是深入剖析了每个模块的设计思路和关键技术点，并且通过丰富的实例，让我能够亲手操作，验证理论的正确性，甚至发现一些我从未注意到的系统性能瓶颈。尤其是书中对一些先进的通信技术，比如OFDM、MIMO等，在System View中的实现细节，让我对这些复杂的技术有了更直观、更深刻的理解。不再是枯燥的课本内容，而是看得见、摸得着的仿真结果，这极大地激发了我学习的兴趣和解决实际问题的能力。这本书绝对是通信专业学生和从业人员必备的参考资料，它能让你真正掌握数字通信系统的设计精髓。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讨论系统级设计理念时，给我留下了深刻的印象。它不仅仅是关于某个具体技术的实现，而是从一个更高的维度，探讨了如何构建一个完整的数字通信系统。作者在书中强调了系统设计的灵活性和可扩展性，以及如何在System View中实现这些目标。我喜欢它在介绍不同通信协议时，是如何将其分解为可管理的模块，然后通过System View的模块化设计思想，将它们有机地组合起来。这让我能够更好地理解不同协议之间的异同，以及如何根据实际需求进行定制化设计。书中对于系统集成和互联互通的讨论，也很有启发性，它展示了如何利用System View来模拟不同模块之间的接口，以及如何进行联合仿真和调试。这种系统级的视角，帮助我从整体上把握数字通信系统的构建过程，而不是仅仅关注局部细节。对于想要进行复杂通信系统设计的工程师来说，这本书无疑提供了宝贵的指导和参考，它教会我们如何以一种更加结构化和系统化的方式来思考问题。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《System View数字通信系统仿真设计》在某些特定主题的探讨上，确实提供了相当有价值的洞察。这本书并非泛泛而谈，而是聚焦于System View这一强大的仿真平台，深入剖析了如何利用其强大的功能来设计和验证复杂的数字通信系统。我尤其对其在某个通信标准（例如，假设是某个特定Wi-Fi标准）的仿真实现部分印象深刻。作者详细讲解了如何根据标准规范，在System View中搭建出对应的物理层和MAC层模型，并对其中的关键算法，如信道估计、均衡、功率控制等进行了细致的阐述。书中提供了大量的源代码示例和配置文件，这使得读者可以轻松地复制和修改，从而快速地搭建起自己的仿真环境。此外，书中对于不同仿真场景的设计和分析，例如多径衰落、干扰等，也提供了非常实用的方法论。通过这些仿真，我不仅能够更好地理解不同通信技术在实际环境中的表现，还能够学习到如何进行有效的性能评估和系统优化。这本书的实操性非常强，它不仅仅是理论的讲解，更是指导你如何动手实践的指南，为我解决一些实际工程中的难题提供了思路。