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第1章 计算机仿真概论1

1.1系统、模型与仿真1

1.2计算机仿真的一般步骤3

1.3计算机仿真的分类4

1.4仿真的必要性和优势5

1.4.1仿真的必要性5

1.4.2仿真的优势6

1.5计算机仿真的应用6

1.6计算机仿真在信息与通信领域中的应用7

1.7小结7

思考题与习题7

第2章 连续系统仿真方法8

2.1一般连续系统模型8

2.2数值积分的基本概念9

2.2.1欧拉法10

2.2.2龙格库塔法12

2.2.3近似精度13

2.2.4线性多步法14

2.3信息与通信系统中的连续系统仿真14

2.4小结15

思考题与习题15

第3章 离散事件系统仿真方法16

3.1离散事件仿真中的一些基本概念16

3.1.1实体16

3.1.2事件17

3.1.3活动17

3.1.4进程17

3.1.5仿真时钟18

3.1.6统计计数器18

3.2离散事件仿真策略18

3.2.1事件调度法19

3.2.2活动扫描法19

3.2.3进程交互法19

3.2.4三阶段法19

3.3三阶段法实例20

3.4小结25

思考题与习题25

第4章 计算机仿真工具26

4.1高级语言编程仿真26

4.2 Matlab与Simulink28

4.3专业级仿真工具30

4.4信息与通信系统专业级仿真工具概述31

4.4.1 CCSS（Cocentric System Studio）31

4.4.2 Signal Processing Designer（SPD）32

4.4.3 MLDesigner32

4.4.4 OPNET33

4.4.5 GloMoSim/QualNet33

4.4.6 NS234

4.4.7 OMNeT+++35

4.5小结36

思考题与习题36

第5章 Matlab基础37

5.1 Matlab的优势和特点37

5.2 Matlab工作环境38

5.3 Matlab的数据类型39

5.4 Matlab基本矩阵操作41

5.4.1矩阵的构造41

5.4.2元素的引用43

5.4.3矩阵相关信息的获取43

5.4.4矩阵运算44

5.4.5稀疏矩阵45

5.5 Matlab程序设计46

5.5.1解释执行46

5.5.2脚本m文件与函数m文件46

5.5.3几种特殊的Matlab函数49

5.5.4 Matlab控制流语句51

5.6 Matlab程序设计技巧52

5.7 Matlab图形处理54

5.7.1二维绘图54

5.7.2绘图的辅助操作57

5.7.3其他二维绘图58

5.7.4常用三维绘图函数58

5.8 Matlab数值计算61

5.8.1数据插值61

5.8.2曲线拟合62

5.8.3多项式计算62

5.8.4线性方程组求解62

5.8.5非线性方程数值求解63

5.8.6常微分方程初值问题的数值解法64

5.8.7函数极值64

5.8.8数值积分65

5.8.9数值微分66

5.9 Matlab符号运算67

5.9.1建立符号对象67

5.9.2符号表达式运算69

5.9.3符号微积分69

5.9.4符号方程求解70

5.10小结71

思考题与习题71

第6章 Matlab信号处理72

6.1信号处理基础72

6.1.1信号的表示72

6.1.2信号生成73

6.1.3信号的基本运算74

6.1.4离散傅里叶变换75

6.1.5信号的能量和功率77

6.1.6多速率信号处理77

6.2线性时不变系统的表示及分析78

6.2.1线性时不变系统的基本模型78

6.2.2卷积80

6.2.3线性时不变系统的频域分析83

6.3滤波器的设计、分析与实现86

6.3.1数字线性滤波器设计的基本概念86

6.3.2模拟滤波器和无限冲激响应（IIR）数字滤波器设计88

6.3.3 FIR滤波器设计90

6.3.4滤波器实现与分析93

6.4随机信号分析94

6.4.1随机信号序列特征参量的计算94

6.4.2谱分析96

6.5小结99

思考题与习题99

第7章 Simulink基础100

7.1简单Simulink模型的建立100

7.2 Simulink工作原理106

7.3子系统108

7.3.1子系统创建108

7.3.2子系统的条件执行108

7.3.3子系统封装109

7.4 Simulink调试方法111

7.5 S-函数112

7.6小结116

思考题与习题116

第8章 通信系统仿真方法117

8.1通信系统仿真的特征117

8.1.1通信系统仿真的多学科性特征117

8.1.2通信系统仿真的层次性特点118

8.2蒙特卡罗仿真原理119

8.2.1蒙特卡罗方法求解问题的一般步骤120

8.2.2二进制反极性基带通信系统的蒙特卡罗仿真122

8.2.3蒙特卡罗仿真精度分析与仿真量确定方法125

8.3方差缩减方法：重要性采样128

8.3.1基本概念129

8.3.2实例130

8.4小结131

思考题与习题131

第9章 随机变量的产生13

9.1均匀分布随机数发生器132

9.1.1线性同余132

9.1.2复合线性同余法134

9.1.3其他随机数产生方法135

9.1.4 Matlab中（0,1）区间上均匀分布随机变量的产生135

9.2其他分布随机变量产生的一般方法135

9.2.1反变换法135

9.2.2分布分解法137

9.2.3舍选法140

9.3高斯分布随机变量的产生140

9.3.1均匀随机变量求和141

9.3.2 Box-Muller方法141

9.3.3舍选法与Box-Muller算法的组合141

9.3.4 Matlab中高斯随机变量的产生143

9.4有色高斯随机过程的产生143

9.4.1产生具有给定相关系数的高斯分布随机变量143

9.4.2生成具有给定功率谱密度的高斯随机过程144

9.5随机数发生器测试146

9.5.1平稳性测试146

9.5.2不相关性测试146

9.5.3拟合度测试147

9.6小结147

思考题与习题147

第10章 Matlab/Simulink通信链路仿真148

10.1通信链路基本模型148

10.2 Matlab/Simulink通信链路仿真资源149

10.2.1信号处理工具箱简介149

10.2.2通信工具箱简介149

10.2.3信号处理模块集简介150

10.2.4通信模块集简介151

10.3信源产生151

10.4信源编译码152

10.4.1量化152

10.4.2对数压扩154

10.4.3 DPCM154

10.5信道编译码156

10.5.1线性分组码156

10.5.2卷积码158

10.6调制解调162

10.6.1模拟调制解调162

10.6.2数字调制解调164

10.7滤波168

10.8均衡169

10.9信道模型169

10.9.1信道建模概述169

10.9.2离散信道建模169

10.9.3波形信道建模170

10.9.4 Jakes模型172

10.9.5 Matlab实现173

10.10同步176

10.11小结176

思考题与习题176

第11章 通信系统仿真实例177

11.1 CDMA系统Rake接收机性能仿真177

11.1.1 CDMA与Rake接收机原理177

11.1.2仿真代码分析179

11.2卷积编码OFDM系统性能仿真184

11.2.1 OFDM系统的基本原理184

11.2.2保护间隔与循环前缀185

11.2.3单抽头频域均衡187

11.2.4仿真模型组成187

11.2.5 AWGN信道下的仿真配置与代码分析187

11.2.6多径瑞利衰落信道下的仿真配置与代码分析191

11.3随机多址接入协议性能仿真比较194

11.3.1通用仿真假设194

11.3.2纯ALOHA202

11.3.3时隙ALOHA206

11.3.4非连续性CSMA207

11.4小结211

思考题与习题211

参考文献212