第2版前言

《通信原理實用教程使用MATLAB仿真與分析》自出版以來，得到了全國許多高校任課教師和讀者的認(rèn)可和喜愛，陸續(xù)被多所高校通信工程、電子信息工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、自動化等專業(yè)選做教材。任課教師普遍評價： 本書的亮點在于，它把很多復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算和公式推導(dǎo)進(jìn)行了簡化，寫得簡單明了，特別適合電子電氣專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握那些讓人頭疼的通信技術(shù)理論。在用本書教課時，我們把理論和實踐操作結(jié)合起來，讓理論知識和實驗實踐無縫對接，這樣課堂上的信息量就大了，教學(xué)效果也有了保證。學(xué)生們在理論思考和動手能力方面都得到了很好的提升。

在本書的出版和發(fā)行過程中，編者還應(yīng)邀參加了2022年7月電子信息類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會主辦的全國高校電子信息教學(xué)前沿講壇（CEFR），根據(jù)本書的內(nèi)容作了題為通信原理教學(xué)改革實踐基于MATLAB的仿真與分析的專題報告。此外，2023年8月，編者參加了清華大學(xué)出版社主辦的全國高校計算機與電子信息類系列課程高級研修班，并基于本書內(nèi)容為相關(guān)專業(yè)教師開設(shè)并主講基于 MATLAB 的通信原理虛擬仿真實驗教學(xué)培訓(xùn)課程。

在使用本書的過程中，部分高校教師也與編者進(jìn)行了深入的交流，指出了本書存在的不足，提出了很多寶貴的意見。編者在使用本書進(jìn)行相關(guān)課程的理論和實驗的教學(xué)過程中，也陸續(xù)積累了一些新的觀點和思路，并據(jù)此對本書第1版作了全面修訂。

（1） 在修訂過程中，MATLAB已經(jīng)升級到R2024b版本，因此本書同步將所有例題、實踐練習(xí)及代碼全部升級到R2024a版本，所有代碼全部在該版本的MATLAB和Simulink中調(diào)試通過。

（2） 部分老師反映，學(xué)生在前修課程中只用過MATLAB進(jìn)行編程，沒有接觸過Simulink。為此，編者對每章最后一節(jié)的MATLAB/Simulink仿真實踐的部分內(nèi)容進(jìn)行了修訂，盡可能詳細(xì)介紹Simulink的基本操作和用法。

（3） 每章仿真實踐案例盡可能與相關(guān)理論知識點融合，遵循由簡入繁、循序漸進(jìn)、逐步提升的認(rèn)知過程。

（4） 根據(jù)新修訂的內(nèi)容，編者對每章的實踐練習(xí)題目作了修訂，以方便任課教師組織和指導(dǎo)課程實驗。

（5） 編者對書中的部分公式和結(jié)論的推導(dǎo)過程作了進(jìn)一步簡化，并更正了書中的錯誤或者不盡合理的數(shù)據(jù)。

本書的主要內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)仍然保持不變，以便任課教師備課和做教學(xué)研討等。全書共分8章，包括通信和通信系統(tǒng)的基本概念，通信系統(tǒng)中的信號、信道與噪聲分析，模擬調(diào)制傳輸，模擬信號的數(shù)字化傳輸，數(shù)字基帶傳輸，數(shù)字調(diào)制傳輸技術(shù)，現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制，以及物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)簡介。此外，對新修訂的部分內(nèi)容也重新制作了相關(guān)微課視頻。

本書的理論參考學(xué)時為32~60學(xué)時，實驗實踐學(xué)時為16學(xué)時。

本書是西南交通大學(xué)規(guī)劃教材，本書的編寫和出版得到了四川省首批產(chǎn)教融合示范項目交大�簿胖揠娮有畔⒀b備產(chǎn)教融合示范的支持。

由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足，懇請讀者批評指正。

編者2025年3月

第1版前言��
通信原理是電子電氣類、通信工程專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課程，由于涉及大量的數(shù)學(xué)理論知識和抽象概念，給學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的授課都帶來較大困難。因此，編者結(jié)合近20年的科研和教學(xué)實踐經(jīng)驗，編寫了本書，希望給讀者提供一本淺顯易懂、內(nèi)容完整、概念清楚的學(xué)習(xí)參考資料，幫助讀者更好地掌握相關(guān)知識。

本書以數(shù)字通信技術(shù)為重點，介紹通信系統(tǒng)的基本原理、基本性能和分析方法。全書共分8章。

第1章主要介紹通信和通信系統(tǒng)的基本概念，包括通信系統(tǒng)的分類、基本組成、常用性能指標(biāo)、調(diào)制和解調(diào)的基本概念。

第2章主要復(fù)習(xí)信號與系統(tǒng)的時域與頻域分析方法、信號的各種頻域描述方法、線性系統(tǒng)的頻率特性和濾波器的概念，簡要介紹通信系統(tǒng)中的典型信道及其特性、通信系統(tǒng)的噪聲及其分類和特性。

第3章主要介紹模擬通信系統(tǒng)中各種典型調(diào)制解調(diào)技術(shù)的基本原理和性能分析方法。

第4章介紹模擬信號的數(shù)字化傳輸方法，主要包括信號的采樣、量化和編碼，重點介紹現(xiàn)代通信系統(tǒng)中廣泛采用的脈沖編碼調(diào)制技術(shù)。

第5章介紹數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本模型，主要包括數(shù)字基帶信號及其功率譜分析、碼間干擾的概念及其對傳輸性能的影響、部分響應(yīng)和均衡技術(shù)、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能分析等。

第6章介紹數(shù)字調(diào)制傳輸系統(tǒng)的基本組成和傳輸性能，主要介紹基本的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制和解調(diào)技術(shù)的基本原理，以及數(shù)字信號的最佳接收問題。

第7章介紹現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)中廣泛采用的多進(jìn)制調(diào)制和現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)。

第8章簡要介紹物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中幾種典型的通信技術(shù)，作為前面各章節(jié)內(nèi)容在實際系統(tǒng)中的應(yīng)用舉例，以便為讀者指明繼續(xù)學(xué)習(xí)的方向。

與其他同類圖書相比，本書的特點如下。

(1) 內(nèi)容精練，條理清晰，通俗易懂。本書將主要內(nèi)容集中在模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一調(diào)制解調(diào)技術(shù)，而刪除了與其他課程重復(fù)的內(nèi)容。例如，差錯控制編碼在《信息論與編碼》等書中都有介紹，同步技術(shù)在高頻電子線路計算機網(wǎng)絡(luò)等課程中有介紹，為了突出重點，本書不再重復(fù)涉及。

(2) 注重基本概念的同時，強化實踐應(yīng)用。本書在每章最后都以MATLAB R2020b為平臺，介紹相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的建模和仿真實踐。各章實踐練習(xí)的內(nèi)容可以獨立成體系，便于教師組織本課程實驗和實踐教學(xué)。主要內(nèi)容按順序包括: MATLAB/Simulink基礎(chǔ)、MATLAB在信號和噪聲分析中的應(yīng)用、模擬調(diào)制解調(diào)過程的MATLAB仿真、抽樣量化編碼過程的MATLAB仿真、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的MATLAB仿真分析、數(shù)字調(diào)制傳輸系統(tǒng)的MATLAB仿真分析、現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制的MATLAB仿真。這些內(nèi)容除了結(jié)合實際案例進(jìn)行詳細(xì)介紹外，所有代碼都經(jīng)編者調(diào)試通過，每章還提供了相關(guān)的實踐練習(xí)題目。

本書為西南交通大學(xué)規(guī)劃教材。本書的編寫和出版得到了四川省首批產(chǎn)教融合示范項目交大�簿胖揠娮有畔⒀b備產(chǎn)教融合示范的支持。

本書的理論參考學(xué)時為32~60學(xué)時，實驗實踐學(xué)時為16學(xué)時。

由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足，懇請讀者批評指正。

編者2022年3月