无线通信系统仿真：c++实用模型

如果你是一名工程师或无线通信项目经理，那么本书既是方便的参考书，又是理想的指导手册。它可以帮你完成特殊无线通信系统的仿真，以便将你的产品以一种节省成本的高效方式推向市场。为了将价格控制在平均消费水平以内，移动电话和无线数据收发机制造商希望能由单个设计批量生产出相应的设备。考虑到设计的复杂性和生产费用，制造样机并不切合实际——必须首先通过仿真来对设计进行测试及验证。本书作者将其从事大型现代通信系统仿真工作20余年的经验加以总结，利用C++语言系统地研究了关于仿真最复杂的无线通信系统的实用且权威的技术。采用本书给出的关于如何创建适用于用户的项目设计的仿真方法，读者在工程项目组就可以不再使用那些不完整的商业仿真工具包。本书主要特点：包括仿真的背景与综述；对大量模型类型的讨论，如随机过程、滤波器和信道模型；实用的调制及解调方法；同步、信号平移与恢复；关于伽罗华域的详细说明等；包含近两百个用来实现无线通信系统及主要子系统的实用器件的模型；附录中给出的数学及统计知识是理解、建立并使用这些详细的器件模型所需的有用信息；配套网站http：//authors.phptr.com/orabaugh中给出了大量现成的软件模块。本书是作者从事大型现代通信系统仿真工作20余年的经验总结，利用C++语言系统地讲解了复杂无线通信系统中各类模块的仿真原理与方法，并给出了大量实用的模型源代码。作者在本书编写过程中开发了工具包PracSim，这是一个由仿真模型和可互连的仿真结构组成的模块集，可以为用户提供一个可修改及开发的基础模型，以便能更接近用户所需仿真的系统。书中仿真结构和模型的源代码均可在PrenticeHall的网站上获得。通过本书的学习可使读者掌握无线通信系统仿真的基本方法，从而加深对无线通信和面向对象编程的理解，为从事通信领域的相关研究工作打下坚实的基础。本书内容丰富、实用性强，非常适合国内目前的需求。可作为高等院校信息类专业高年级本科生和研究生的通信系统仿真课程的教材，也可供相关工程技术人员参考使用。

　　C.BrittonRorabaugh在美国Drexel大学获得电子工程专业的学士和硕士学位，目前担任一家开发和生产特殊军用通信设备的公司的首席科学家。Rorabaugh所著书籍涉及DSP、数字滤波器和纠错编码等领域，并在面向对象设计、实时软件、数值方法、计算机图形学、C++、C、SPW、MATLAB、Visio、TEX/LATEX、MicrosoftOffice和各类微处理器及DSP器件的汇编语言等方面具有丰富的经验。

第1章 仿真：背景及回顾
1.1 通信系统
1.2 仿真过程
1.3 仿真程序
第2章 仿真基础结构
2.1 参数输入
2.1.1 各参数值
2.1.2 参数数组
2.1.3 枚举类型参数
2.1.4 系统参数
2.1.5 信号绘图参数
2.2 信号
2.2.1 信号管理策略
2.2.2 信号管理系统的实现
2.3 控制信号
2.4 结果报告
附录2A 源代码实例
第3章 信号发生器
3.1 基本信号发生器
3.1.1 单位阶跃函数
3.1.2 矩形脉冲
3.1.3 单位冲激
3.1.4 软件实现
3.2 音频信号发生器
3.2.1 软件实现
3.3 基带信号采样
3.3.1 采样的频域特性
3.4 基带数据波形发生器
3.4.1 非归零NRZ基带信号
3.4.2 双相位基带信号
3.4.3 延迟调制
3.4.4 应用中的问题
3.5 为带通信号建模
附录3A 源代码实例
第4章 随机过程模型
4.1 随机序列
4.1.1 离散分布
4.1.2 离散随机过程
4.2 随机过程发生器
4.2.1 线性同余序列
4.2.2 软件实现
4.2.3 随机数发生器的评价
4.3 连续时间噪声过程
4.3.1 连续随机变量
4.3.2 随机过程
4.4 加性高斯噪声发生器
4.4.1 高斯分布
4.4.2 误差函数
4.4.3 谱特性
4.4.4 噪声功率
4.4.5 高斯随机数发生器
4.5 通带噪声
4.5.1 包络和相角
4.5.2 瑞利随机数发生器
4.6 随机过程的参数模型
4.6.1 自回归噪声模型
附录4A 源代码实例
第5章 离散变换
5.1 离散傅里叶变换
5.1.1 参数选择
5.1.2 离散傅里叶变换的性质
5.2 时域抽取算法
5.2.1 软件注释
5.3 频域抽取算法
5.4 小采样数N的离散傅里叶变换
5.5 素因数算法
5.5.1 软件注释
附录 5A 源代码实例
第6章 谱估计
6.1 采样频谱
6.1.1 软件实现
6.2 Daniell 周期图
6.2.1 软件实现
6.3 Bartlett 周期图
6.3.1 软件实现
6.4 加窗和其他问题
6.4.1 三角窗
6.4.2 软件考虑
6.4.3 von Hann 窗
6.4.4 汉明窗
6.4.5 软件实现
6.5 Welch周期图
6.5.1 软件实现
6.6 Yule-Walker方法
6.6.1 软件实现
附录6A 源代码实例
第7章 系统表征工具
7.1 线性系统
7.1.1 线性系统的特性
7.1.2 传递函数
7.1.3 传递函数的计算机表示方法
7.1.4 幅频响应、相频响应和时延响应
7.2 星座图
7.2.1 眼图
附录7A 源代码实例
第8章 滤波器模型
8.1 建模方法
8.1.1 数值积分
8.1.2 频率响应采样
8.1.3 数字滤波器
8.2 模拟滤波器响应
8.2.1 低通滤波器幅频响应特性
8.2.2 滤波器转换
8.3 经典模拟滤波器
8.3.1 巴特沃斯滤波器
8.3.2 切比雪夫滤波器
8.3.3 椭圆滤波器
8.3.4 贝塞尔滤波器
8.4 由数值积分来仿真滤波器
8.4.1 双二次型
8.4.2 软件设计
8.5 用IIR数字滤波器仿真模拟滤波器
8.5.1 IIR滤波器的性质
8.5.2 模拟滤波器映射为IIR数字滤波器
8.5.3 软件设计
8.6 频域内滤波
8.6.1 快速卷积
8.6.2 软件设计
附录 8A 源代码实例
第9章 调制与解调
9.1 仿真的要点
9.1.1 利用恢复的载波
9.2 正交相移键控
9.2.1 非理想特性
9.2.2 正交调制器模型
9.2.3 QPSK相关解调器模型
9.2.4 正交解调器模型
9.2.5 QPSK仿真
9.2.6 QPSK信号的性质
9.2.7 偏移 QPSK
9.3 二进制相移键控
9.3.1 BPSK调制器模型
9.3.2 BPSK解调
9.3.3 BPSK仿真
9.3.4 BPSK信号的性质
9.3.5 误差性能
9.4 多进制相移键控
9.4.1 理想的m-PSK调制与解调
9.4.2 m-PSK信号的功率谱密度
9.4.3 误差性能
9.5 频移键控
9.5.1 FSK调制器
9.6 最小频移键控
9.6.1 非理想特性
9.6.2 MSK调制器模型
9.6.3 MSK信号的性质
附录9A 源代码实例
第10章 放大器与混频器
10.1 无记忆非线性
10.1.1 硬限幅器
10.1.2 带通放大器
10.2 非线性放大器的表征
10.2.1 AM/AM与AM/PM
10.2.2 扫频响应
10.3 双模块非线性放大器模型
10.3.1 滤波器测量
附录10A 源代码实例
第11章 同步与信号的移动
11.1 信号的时移
11.1.1 整数倍采样间隔的信号延迟
11.1.2 多个采样间隔的信号超前
11.1.3 经过插值的连续时间延迟
11.2 基于相关的延迟估计
11.2.1 软件实现
11.3 相位斜率延迟估计
11.4 时钟速率的变化
附录11A 源代码实例
第12章 同步恢复
12.1 线性锁相环
12.2 数字锁相环
12.2.1 相频检测器
12.3 锁相解调器
12.3.1 平方环
12.3.2 科斯塔斯环
附录 12A 源代码实例
第13章 信道模型
13.1 离散无记忆信道
13.1.1 二进制对称信道
13.1.2 其他二进制信道
13.1.3 非二进制信道
13.2 时变随机信道特性
13.2.1 系统函数
13.2.2 随机时变信道
13.3 多径弥散信道
13.3.1 非相关抽头增益
13.3.2 相关抽头增益
13.4 离散多径信道
第14章 多速率仿真
14.1 多速率信号处理的基本概念
14.1.1 整数倍抽取
14.1.2 整数倍内插
14.1.3 非整数倍抽取和内插
14.2 插值和抽取滤波器的设计
14.2.1 内插
14.2.2 抽取
14.3 带通信号的多速率处理
14.3.1 正交解调
14.3.2 正交调制
第15章 DSP元件建模
15.1 量化和有限精度算法
15.1.1 系数量化
15.1.2 信号量化
15.1.3 有限精度算法
15.2 FIR滤波器
15.3 IIR滤波器
第16章 编码和交织
16.1 分组码
16.1.1 循环码
16.2 BCH码
16.3 交织器
16.3.1 分组交织器
16.3.2 卷积交织器
16.4 卷积码
16.4.1 卷积编码器的网格图表示
16.4.2 维特比译码
16.5 使用软判决的维特比译码
附录A 数学工具
附录 B 通信中的概率分布
附录C 伽罗华域
附录D 参考文献
索引