本書旨在向通信系統(tǒng)工程師介紹MathWorks公司出品的Simulink建模工具，并講解如何使用Simulink對數(shù)字通信系統(tǒng)進(jìn)行計算機(jī)建模與評估。Simulink是一種基于框圖模型和MATLAB優(yōu)化代碼的建模工具，使用Simulink可以快速地構(gòu)建通信系統(tǒng)模型并進(jìn)行仿真。由于Simulink使用基于框圖的模型構(gòu)造方法，用戶無需編寫新的程序代碼就能進(jìn)行系統(tǒng)建模工作，非常方便。Simulink模型庫提供了大量模型模塊，并且這些模塊經(jīng)過了MathWorks公司的驗證，通過這些模塊用戶可以組合成任意定義的模型。在熟練掌握Simulink使用方法之后，它將成為工程師手中一個強(qiáng)大而可靠的工程設(shè)計工具。例如，在非線性系統(tǒng)分析和時變系統(tǒng)分析等這些特定情況下，我們往往無法得出解析結(jié)果，這時Simulink將成為通信系統(tǒng)性能評估中一個強(qiáng)有力的工具。

本書內(nèi)容
本書將向讀者介紹Simulink這一被廣泛使用的MATLAB擴(kuò)展建模工具，并介紹如何利用Simulink來進(jìn)行數(shù)字通信系統(tǒng)的建模和仿真。與其他一些深入講解MATLAB部分而對Simulink部分做作簡單介紹的書籍不同，本書力圖使通信工程師能夠?qū)W會使用Simulink平臺，并通過使用Simulink的擴(kuò)展功能來建立多種多樣的數(shù)字通信系統(tǒng)，從而能夠在許多重要的信道場景下，對數(shù)字通信系統(tǒng)的性能做出數(shù)值評估。
本書讀者需要具備MATLAB語言和平臺應(yīng)用的基本知識，并具備數(shù)字通信領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)，如具有調(diào)制、編碼、信道模型等方面的基本概念，以及數(shù)字信號處理（DSP）的專業(yè)基礎(chǔ)，如數(shù)字濾波、傅里葉變換、通信統(tǒng)計學(xué)方面的基本知識。本書不打算替代數(shù)字通信理論教材，但是，把本書作為該類專業(yè)課程的伴隨讀物則是很有價值的。本書也不是一本關(guān)于如何使用Simulink的詳細(xì)說明書，而是力圖讓讀者和用戶在熟悉Simulink基本工具之后，能夠快速地構(gòu)建出有意義的通信系統(tǒng)模型。關(guān)于Simulink的若干教程和使用說明可從MathWorks公司獲得。本書也未涉及Simulink另一功能，即為現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）或數(shù)字信號處理（DSP）器件提供模型開發(fā)、C/C 編碼和模型移植的支持等方面內(nèi)容。如果讀者需要學(xué)習(xí)這些功能和內(nèi)容，可從MathWorks公司提供的應(yīng)用培訓(xùn)中獲取。

本書結(jié)構(gòu)
本書分為兩大部分。前12章討論了Simulink用于數(shù)字通信領(lǐng)域技術(shù)的建模方法，如調(diào)制技術(shù)、編碼技術(shù)、信道類型以及接收機(jī)處理技術(shù)等；討論內(nèi)容包含了通信系統(tǒng)在給定條件下的理論結(jié)果，以及在仿真條件下的仿真數(shù)值結(jié)果。每章最后設(shè)有習(xí)題，以期鞏固重點講解的內(nèi)容。第13章給讀者提供了許多通信系統(tǒng)模型實例，涉及數(shù)字通信許多重要技術(shù)。我們希望，通過這些實例能夠為讀者展示出Simulink這一建模工具強(qiáng)大的工程應(yīng)用能力。附錄Ａ總結(jié)了本書所涉及的Simulink主要模塊。附錄Ｂ向讀者提供了關(guān)于MATLAB和Simulink的一些更為深入的文獻(xiàn)。
第1章
本章講解了Simulink建模的基本知識，以及Simulink與MATLAB之間的關(guān)系，展示了典型的MATLAB應(yīng)用窗口介紹了Simulink模塊庫，其中特別討論了通信工具箱和DSP系統(tǒng)工具箱。
第2章
本章力圖引導(dǎo)讀者從最簡單的建模做起，學(xué)會如何利用Simulink來建立本書第一個最簡單的正弦波模型。在完成模型創(chuàng)建并設(shè)定模型參數(shù)之后，執(zhí)行仿真，仿真結(jié)果將被送入MATLAB工作空間。我們在模型中使用了數(shù)據(jù)顯示模塊和示波器模塊來顯示仿真輸出數(shù)據(jù)和波形，并通過快速傅里葉變換（FFT）模塊來計算輸出信號頻譜，并與正弦波頻譜的解析結(jié)果進(jìn)行比較。在模型中還使用了另一個具有更多參數(shù)設(shè)置的頻譜分析儀模塊來測定信號的頻譜，此外，我們在模型中還使用了一些常見的數(shù)學(xué)計算模塊。
第3章
本章針對二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）調(diào)制和正交相移鍵控（QPSK） 調(diào)制，討論了在Simulink中的一些關(guān)鍵建模問題。在實例模型中，我們使用了BPSK和QPSK模塊，并通過在信道模塊中引入加性白高斯噪聲（AWGN），把高斯噪聲作為加性信道噪聲。通過仿真，得出了BPSK和QPSK的比特錯誤率（BER）性能，并與其理論比特錯誤率分析結(jié)果進(jìn)行了比較。在比特能量信號噪聲比（Eb/No）仿真范圍內(nèi)，利用比特錯誤率統(tǒng)計工具模塊可以很方便地測量出系統(tǒng)的比特錯誤率性能。另外，本章還討論了基于數(shù)據(jù)采樣和基于數(shù)據(jù)幀的兩種不同計算方法，并指出基于數(shù)據(jù)幀的方法由于采用了向量計算模式，將比基于數(shù)據(jù)采樣的方法具有更快的計算速度。最后，本章討論了在Simulink中定點計算的用法。
第4章
本章繼續(xù)前一章的話題，討論在M元相移鍵控（MPSK） 調(diào)制和正交幅度調(diào)制（QAM） 等相干調(diào)制方法下，如何構(gòu)建對通信系統(tǒng)BER性能的仿真評估模型。其中采用了多種符號集合大小，并使用了浮點和定點兩種算法。同樣，利用Simulink構(gòu)建了多種符號集合大小的QAM調(diào)制模型，平均功率和峰值功率兩種條件下得出了BER仿真評估結(jié)果，其中使用了不同的調(diào)制符號集。本章還通過將QAM信號與非線性功率放大器進(jìn)行連接的仿真實例指出，特別是在理論結(jié)果難以得出的情況下，應(yīng)用Simulink對于通信系統(tǒng)建模和性能仿真評估具有特別強(qiáng)大的功用和重要意義。
第5章
本章繼續(xù)用Simulink工具來構(gòu)建模型，通過仿真測量出二進(jìn)制頻移鍵控（BFSK）、M元頻移鍵控（MFSK）、最小頻移鍵控（MSK）以及高斯最小頻移鍵控（GMSK）等數(shù)字