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内容大纲
本书全面阐述了模拟与数字通信系统的基础组成以及信息传输过程中所涉及的各种调制解调技术。全书共分8章，涵盖了通信与信息传输的基本概念，通信系统中的信号、信道与噪声分析，模拟调制传输，模拟信号的数字化传输，数字基带传输，数字调制传输技术，现代数字调制，以及物联网通信技术简介。各章节末尾附有实例，介绍如何使用MATLAB R2024a进行相关内容的建模与仿真。通过实际操作练习，帮助读者更深入地理解抽象的理论知识，并激发学习热情。
本书主要面向电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、信息工程以及电气、自动化、计算机等工科专业的学生。内容表述清晰、逻辑严谨，强调对基本概念和关键结论的理解及其在实际中的应用。本书还提供了丰富的教学资源，包括各章实践练习题和例题的代码及Simulink仿真模型、微课讲解视频、理论和实验教学大纲、课程实验讲义等。
本书适用于高等学校各层次专业“通信原理”“现代通信原理与技术”“MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真”等课程的理论教学和实验指导，同时对相关领域的工程技术人员也具有重要的参考价值。 -
作者介绍
向军，西南交通大学电气工程学院副教授。长期从事系统建模与仿真领域的教学和研究工作。先后为本科生与研究生开设“系统建模与仿真”“数字信号处理”“通信原理”等多门课程，出版教材2部。 -
目录
全书主要内容
第1章 基本概念
1.1 通信及通信系统
1.1.1 通信系统的基本组成模型
1.1.2 通信系统的分类
1.1.3 模拟通信和数字通信系统
1.2 调制和解调
1.2.1 调制和解调的基本概念
1.2.2 调制和解调的分类
1.2.3 调制的作用
1.3 通信系统的质量指标
1.3.1 模拟通信系统的质量指标
1.3.2 数字通信系统的质量指标
1.4 MATLAB/Simulink仿真基础
1.4.1 MATLAB编程基础
1.4.2 Simulink基础
本章课程拓展
习题1
实践练习1
第2章 信号、信道与噪声
2.1 信号和系统的基本概念
2.2 傅里叶变换与信号的频谱
2.2.1 信号的频谱
2.2.2 傅里叶变换的常用性质
2.2.3 信号的能量谱、功率谱与自相关函数
2.2.4 信号的带宽
2.3 线性系统与滤波器
2.3.1 线性系统及其频率特性
2.3.2 系统响应的频域求解
2.3.3 滤波器
2.4 信道及其特性
2.4.1 信道的分类
2.4.2 信道的数学模型
2.4.3 信道特性对传输的影响
2.5 噪声
2.5.1 噪声的来源及分类
2.5.2 高斯噪声和白噪声
2.5.3 窄带高斯白噪声
2.6 信号和系统的MATLAB/Simulink仿真分析
2.6.1 信号的采样与求解器
2.6.2 MATLAB/Simulink中信号的谱分析
2.6.3 滤波器的辅助设计及特性分析
2.6.4 噪声特性仿真分析
2.6.5 信道模块及其特性仿真
本章课程拓展
习题2
实践练习2
第3章 模拟调制传输
3.1 模拟幅度调制
3.1.1 模拟幅度调制的基本原理
3.1.2 DSB SC调制和AM调制
3.1.3 SSB调制和VSB调制
3.2 模拟角度调制
3.2.1 角度调制的基本概念
3.2.2 窄带调频和宽带调频
3.2.3 调频信号的产生方法
3.3 模拟调制系统的解调
3.3.1 相干解调
3.3.2 非相干解调
3.4 模拟调制系统的抗噪声性能
3.4.1 抗噪声性能分析模型
3.4.2 输入信噪比的计算
3.4.3 输出信噪比和信噪比增益
3.5 模拟调制应用举例
3.5.1 频分复用
3.5.2 广播电视通信系统
3.5.3 调频立体声广播
3.6 模拟调制和解调过程的MATLAB仿真
3.6.1 MATLAB程序仿真
3.6.2 Simulink模型仿真
3.6.3 抗噪声性能的仿真分析
3.6.4 通信工具箱中的模拟调制和解调模块
本章课程拓展
习题3
实践练习3
第4章 模拟信号的数字化传输
4.1 采样及采样定理
4.1.1 采样
4.1.2 采样定理
4.1.3 实际采样
4.2 量化及量化信噪比
4.2.1 均匀量化
4.2.2 量化误差和量化信噪比
4.2.3 非均匀量化
4.3 编码
4.3.1 常用的二进制码组
4.3.2 均匀量化编码方法
4.3.3 A律13折线编码
4.4 脉冲编码调制系统
4.4.1 PCM系统的码元速率
4.4.2 PCM系统的抗噪声性能
4.5 预测编码
4.5.1 差分脉冲编码调制
4.5.2 增量调制
4.6 时分复用和复接
4.6.1 时分复用的基本原理
4.6.2 复接
4.7 采样量化编码过程的MATLAB仿真
4.7.1 采样过程的Simulink仿真
4.7.2 量化及量化信噪比的测量
4.7.3 编译码过程的仿真
本章课程拓展
习题4
实践练习4
第5章 数字基带传输
5.1 数字基带传输系统的基本组成
5.2 数字基带信号及其频域特性
5.2.1 基本码型
5.2.2 常用码型
5.2.3 数字基带信号的功率谱
5.3 码间干扰
5.3.1 码间干扰的概念
5.3.2 无码间干扰传输的条件
5.3.3 无码间干扰的典型传输波形
5.4 部分响应和均衡技术
5.4.1 部分响应技术
5.4.2 均衡技术
5.5 抗噪声性能与眼图
5.5.1 数字基带信号的传输与判决
5.5.2 误码率分析
5.5.3 眼图
5.6 数字基带传输系统的MATLAB仿真分析
5.6.1 码型编译码的仿真
5.6.2 成形网络的特性与码间干扰
5.6.3 误码性能的仿真分析
5.6.4 眼图及基带传输性能仿真分析
本章课程拓展
习题5
实践练习5
第6章 数字调制传输
6.1 二进制数字调制和解调
6.1.1 二进制数字调制的基本原理
6.1.2 二进制数字调制信号的特性
6.1.3 解调方法
6.2 二进制差分相移键控
6.2.1 2PSK的倒π现象
6.2.2 2DPSK调制和解调
6.3 二进制调制系统的抗噪声性能
6.3.1 2ASK系统的抗噪声性能
6.3.2 2FSK系统的抗噪声性能
6.3.3 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能
6.4 二进制数字调制系统性能比较
6.5 数字信号的最佳接收
6.5.1 匹配滤波器
6.5.2 最佳接收机
6.6 数字调制传输系统的MATLAB仿真分析
6.6.1 二进制数字调制的MATLAB/Simulink仿真
6.6.2 数字基带调制和解调模块及其应用
本章课程拓展
习题6
实践练习6
第7章 现代数字调制
7.1 多进制基带信号
7.2 多进制数字调制
7.2.1 多进制调制的基本原理
7.2.2 MPSK
7.3 MSK
7.3.1 MSK信号的表示
7.3.2 MSK的相位网格图
7.3.3 MSK的产生和解调
7.4 QAM
7.4.1 QAM的基本原理
7.4.2 QAM信号的产生和解调
7.4.3 QAM信号的特性
7.5 正交频分复用
7.5.1 OFDM的基本思想
7.5.2 OFDM的基本原理
7.5.3 基于FFT的OFDM系统组成
7.6 现代数字调制的MATLAB仿真
7.6.1 多进制调制传输的频带利用率
7.6.2 MSK调制过程的建模仿真
7.6.3 多进制调制模块及其应用
本章课程拓展
习题7
实践练习7
第8章 物联网通信技术简介
8.1 物联网通信技术概述
8.1.1 物联网通信的产生和发展
8.1.2 物联网体系结构和通信系统
8.2 RFID技术
8.2.1 RFID系统的组成
8.2.2 RFID系统的工作原理
8.2.3 RFID的典型应用
8.3 ZigBee技术
8.3.1 ZigBee技术的特点及应用
8.3.2 ZigBee协议
8.3.3 ZigBee网络的拓扑结构
8.4 蓝牙通信技术
8.4.1 蓝牙协议
8.4.2 蓝牙网络连接
8.4.3 蓝牙技术的特点及应用
8.5 Wi-Fi通信技术
8.5.1 Wi-Fi和WLAN简介
8.5.2 WLAN物理层协议
8.5.3 MAC层协议
8.5.4 WLAN的组成及拓扑结构
8.6 物联网通信的综合应用
8.6.1 M2M技术
8.6.2 WSN技术
本章课程拓展
习题8
附录A 傅里叶变换的常用性质
附录B Q函数表
附录C 常用三角函数公式
附录D 第1类n阶贝塞尔函数
参考文献
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