前言

　　在快速发展的信息时代，通信技术作为连接世界的关键纽带，其重要性日益凸显。目前，国家发展战略高度重视并不断推进科技创新特别是新一代信息技术发展，通信工程领域的教育和研究迎来了前所未有的机遇与挑战。面对全球科技竞争的新形势，我国提出了包括新工科建设、卓越工程师教育培养计划在内的一系列高等教育改革措施，旨在培养适应新时代需求的复合型、创新型工程技术人才。本书正是在这一背景下编写而成，期望为通信工程及相关领域的教学提供一套紧密结合理论与实践的学习资料。

　　“通信原理”课程是电子信息类专业的重要专业基础课，其内容几乎囊括了所有通信系统的基本框架,学好这门课程对学生构建通信知识基础、提高研究能力,有着深远的意义。MATLAB、SystemView是目前工程界普遍使用的两种工具软件，都具有强大的仿真分析能力。在实际应用中，MATLAB和SystemView经常结合使用，以充分发挥两者的优势。例如，可以在SystemView中完成初步的设计和仿真，再利用MATLAB进行更深入的数据分析和优化。在MATLAB和SystemView平台上仿真各种通信系统,有助于学生深入理解本课程的内容,有利于开拓学生思路、提高分析通信系统和设计通信系统的能力。

　　由于通信技术的快速发展和仿真软件版本的更新，我们在第2版的基础上对部分内容进行了修订，修订涉及5方面： 一是为保证仿真工具的与时俱进，补充了MATLAB通信仿真相关工具箱的介绍，包括通信工具箱、5G工具箱、深度学习工具箱等； 二是保证教材内容的与时俱进，补充了通信的前沿技术理论介绍与仿真分析，包括5G极化码的编译码、GMSK系统、基于深度学习的信号检测系统等； 三是根据仿真软件的版本迭代，更新了MATLAB软件，采用了目前广泛使用的MATLAB版本（R2022b）； 四是对原有的部分仿真模型进行了调整和优化； 五是在基带信号和滤波仿真分析的基础上，增加了基带传输系统的仿真。

　　本书共2篇，分别介绍基于MATLAB的通信系统仿真和基于SystemView的通信系统仿真。在内容安排上依照循序渐进、由浅入深的原则，以便于教学内容组织和学习。下面是各篇的主要内容。

　　第一篇是MATLAB通信系统仿真，由第1~6章组成。第1章主要介绍了MATLAB/Simulink的操作方法，包括 MATLAB 运行环境、MATLAB程序设计基础、通信仿真工具箱以及Simulink仿真基础。第2章介绍了模拟调制的MATLAB/Simulink仿真，内容包括线性调制和非线性调制的基本原理、仿真与建模、时频特性分析等。第3章为数字基带传输系统仿真，介绍了数字基带信号波形、码型、波形成形滤波器和基带传输系统，并进行了相应仿真分析。第4章为数字调制方式的MATLAB仿真，介绍了二进制数字调制、多进制数字调制正交幅度调制以及最小频移键控的原理及仿真。第5章介绍了差错控制系统的MATLAB仿真，包括线性分组码、循环码、卷积码、循环冗余码低密度校验码和极化码仿真。第6章为MATLAB通信系统仿真综合实例，通过跳频通信系统、多输入/多输出系统、正交频分复用系统、无线协作通信系统、异构蜂窝网络以及基于深度学习的信号检测，阐述了通信系统仿真设计流程及实现方法。

 第二篇是SystemView通信系统仿真，由第7~11章组成。第7章为SystemView仿真基础，介绍了SystemView设计窗口、分析窗口、滤波器与线性系统以及使用方法。第8章介绍了基础通信系统的SystemView仿真，包括模拟通信系统、数字基带通信系统和数字频带通信系统的分析及仿真。第9章为新型数字频带调制技术的SystemView仿真，介绍了正交幅度调制、四进制相移键控等系统的原理及仿真。第10章为差错控制编码仿真，包括线性分组码、BCH码、交织码以及卷积码。第11章为SystemView设计综合实例，通过地面无线数字视频广播、扩频通信系统、多路时分复用系统、载波同步系统等设计实例，阐述了SystemView通信系统仿真设计流程及实现方法。

 本书由杨洁、曹雪虹、童莹、芮雄丽、潘子宇共同编写，全书由曹雪虹教授审阅定稿，杨洁、芮雄丽负责编写第一篇MATLAB通信系统仿真部分，杨洁负责第一篇的统稿。童莹、潘子宇负责编写第二篇SystemView通信系统仿真部分，潘子宇负责第二篇的统稿。

　　随着通信技术和计算机仿真技术的飞速发展，通信系统的仿真技术也必将随之发展变化。在编写过程中，我们力求精益求精，及时吸纳最新的通信技术研究成果并予以仿真分析，但囿于编者理论水平和实践经验所限，错误与不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

编者

2025年5月

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