通信系統課程設計與實驗教程（簡體書）

《通信系統課程設計與實驗教程》基于典型的通信系統模型，描述了系統的設計、分析和仿真方法，提供了多層次（基礎性、系統性、應用性）的設計和實驗項目，并給出了大量具有參考價值的實驗例程。全書共10章，包括模擬信號數字化、信源壓縮編碼、信道編碼、數字基帶傳輸、數字頻帶傳輸、同步技術、信道建模與仿真、信道均衡等，以及涉及DVB-C、CCSDS、IEEF802.16、藍牙等實用標準的綜合設計內容，反映了當前通信系統的新發展。
《通信系統課程設計與實驗教程》可作為高等院校電子信息類專業高年級本科生的教材，也可為本科生的課程設計、創新設計、畢業設計以及研究生相關實驗、專業技術人員從事現代通信系統設計提供參考。

《通信系統課程設計與實驗教程》編輯推薦：通信原理、信息論與編碼基礎等課程配套實驗教材、層次性強、注重實驗環節、充分體現先進科學技術與實際科研成果、實驗課程的設計緊密結合電子設計技術和軟件仿真技術，有助于提高學生實際設計能力和創新能力。

前言
第1章 緒論
1.1 通信系統介紹
1.1.1 模擬通信系統
1.1.2 數字通信系統
1.2 實驗設計技術介紹
1.2.1 系統仿真技術
1.2.2 EDA技術
1.3 實驗測量技術介紹
1.3.1 概念及方法
1.3.2 主要儀器

第2章 模擬信號數字化
2.1 抽樣定理實驗
2.1.1 實驗原理
2.1.2 實驗方法
2.2 PCM/ADPCM編譯碼實驗
2.2.1 實驗原理
2.2.2 實驗方法
2.3 CVSD編譯碼實驗
2.3.1 實驗原理
2.3.2 實驗方法
2.4 時分復用(TDM)通信系統綜合實驗
2.4.1 實驗原理
2.4.2 實驗方法

第3章 信源壓縮編碼
3.1 Huffman編解碼實驗
3.1.1 實驗原理
3.1.2 實驗方法
3.2 算術編解碼實驗
3.2.1 實驗原理
3.2.2 實驗方法
3.3 二維DCT圖像壓縮編碼實驗
3.3.1 實驗原理
3.3.2 實驗方法
3.4 小波變換圖像壓縮實驗
3.4.1 實驗原理
3.4.2 實驗方法
3.5 圖像壓縮綜合系統實驗
3.5.1 實驗原理
3.5.2 實驗方法

第4章 信道編碼
4.1 漢明碼編譯碼實驗
4.1.1 實驗原理
4.1.2 實驗方法
4.2 RS編譯碼實驗
4.2.1 實驗原理
4.2.2 實驗方法
4.3 Turbo碼編譯碼實驗
4.3.1 實驗原理
4.3.2 實驗方法
4.4 乘積碼編譯碼實驗
4.4.1 實驗原理
4.4.2 實驗方法
4.5 LDPC編譯碼實驗
4.5.1 實驗原理
4.5.2 實驗方法

第5章 數字基帶傳輸
5.1 碼型變換實驗
5.1.1 實驗原理
5.1.2 實驗方法
5.2 CMI線路編碼通信系統綜合實驗
5.2.1 實驗原理
5.2.2 實驗方法
5.3 HDB3線路編碼通信系統綜合實驗
……
第6章 數字頻帶傳輸
第7章 同步技術
第8章 信道建模與仿真
第9章 信道均衡
第10章 綜合設計實驗
參考文獻
附錄A 實驗例程
附錄B 縮略詞英漢對照表
附錄C DVB-S2中LDPC碼編碼相關數據

通信系統的設計從候選系統和有關的設計參數表開始。在設計早期階段，信噪比和信號質量下降的估計都是用較簡單的模型和理論推測得到的。例如，為計算S/N，濾波器可以用有一定帶寬的理想低通濾波器做模型，實際濾波器引入的失真用信噪比S/N的下降等效。若初始設計產生的候選參數滿足性能目標，則設計繼續進行下一步。否則，設計的拓撲邏輯就不得不改變，失真的參數也必須修改。下一階段的設計是對子系統和部件擬定詳細的規格及驗證信號失真。例如，若一個濾波器規定為七階巴特沃思濾波器，帶寬一符號時間積為0.7 ，則波形級仿真可用來證實濾波器引入失真大小。若經過仿真信道的性能下降小于規定值，則這兒的節省可用來放松其他一些部件的要求。對于這種折中研究和建立硬件開發的詳細規格，仿真靈活而有效，經常是唯一可用的方法。當系統的硬件模型完成後，對它進行測試，并將測試結果與仿真結果比較。硬件和仿真結果之間吻合的程度是仿真是否有效的基礎。
總之，仿真在通信系統設計中起著重要作用。在概念定義階段，導出高層的技術條件；在設計進行和開發過程中，與硬件開發一起確定最後的技術條件并檢查子系統對整個系統性能的影響；在運行情況下，仿真可作檢修故障的工具，并預計系統的壽命。
必須指出，要使系統仿真結果精確地與實際情況一致，仿真的模型就應盡可能詳細。這樣，仿真占用的資源和耗費的時間與精力也隨之而增加。如何在模型復雜性與仿真的準確性之間找到合適的平衡和折中，將是實現仿真時需要注意的，、
通信系統仿真一般分為三個步驟，即仿真建模、仿真實驗和仿真分析。應該注意的是，通信仿真是一個螺旋式發展的過程，因此，這三個步驟可能需要循環執行多次之後才能獲得滿意的仿真結果。
1）仿真建模
仿真建模是根據實際通信系統建立仿真模型的過程，它是整個通信仿真過程中的一個關鍵步驟，因為仿真模型的好壞直接影響著仿真的結果以及仿真結構的真實性和可靠性。仿真模型是對實際系統的一種模擬和抽象。在仿真建模過程中，可以先建立一個相對簡單的仿真模型，然後再根據仿真結果和仿真過程的需要逐步增加仿真模型的復雜度。
目前工程技術人員比較傾向于更加專業和方便使用的專門的仿真軟件。比較常見的包括MATLAB、OPNET和NS2等。
2）仿真實驗
仿真實驗室一個或一系列針對仿真拱型的測試。在仿真實驗過程中，通常需要多次改變仿真模型輸入信號的數值，以觀察和分析仿真模型對這些輸入信號的反應，以及仿真系統在這個過程中表現出來的性能。對于需要較長時間的仿真，應該盡可能使用批處理方式，使得仿真過程在完成一種參數配置的仿真之後，能夠自動啟動針對下一個仿真參數配置的下一次仿真。這種方式減少了仿真過程中的人工干預，提高了系統利用率和仿真效率。
3）仿真分析仿真分析是一個通信仿真流程的最後一個步驟。在仿真分析過程中，用戶已經從仿真過程中獲得了足夠多的關于系統性能的信息，但是這些信息只是一些原始數據，一般還需要經過數值分析和處理才能獲得衡量系統性能的尺度，從而獲得對仿真性能的一個總體評價。
應該強調的是，仿真分析并不一定意味著通信仿真過程的完全結束。如果仿真分析得到的結果達不到預期的目標，用戶還需要重新修改通信仿真模型，這時候仿真分析就成為一個新循環的開始。