前言 通信(communication)是将信息从发送者传送到接收者的过程。自古以来,信息就如同物质和能量一样,是人类赖以生存和发展的基础资源之一。人类通信的历史可以追溯到远古时代,文字、信标、烽火及驿站等作为主要的通信方式,曾经延续了几千年。 电通信的发展历史从1837年美国人莫尔斯发明人工电报装置开始,至今不足两百年。翻开厚厚的电信史册,沿着历史的脚步一路走来,在技术和市场需求的双重驱动下,仅有一百多年历史的电通信发生了翻天覆地的变化,取得了令人惊叹的辉煌成就。 随着电通信系统性能的不断提高,人们发现工程上的许多问题可以通过计算机强大的计算功能来辅助完成,MATLAB软件就是这样一款辅助软件。 MATLAB是Matrix和Laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室),是美国MathWorks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。MATLAB将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C语言、FORTRAN语言)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 通信是一个非常热门的领域,无论是有线网络还是无线网络,都已逐渐应用到生活的各个方面,目前5G系统正逐步全面覆盖4G系统。5G作为一种新型移动通信网络,不仅要解决人与人之间的通信,为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频等更加身临其境的极致业务体验,更要解决人与物、物与物之间的通信问题,满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网的应用需求。最终,5G将渗透到经济社会的各行业、各领域,成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施。 本书以通信原理为主线,从MATLAB的基础入手,先介绍MATLAB、信号处理等基础知识,让读者领略MATLAB软件的功能和利用MATLAB处理信号问题的简捷。再进一步详细介绍通信仿真、天线技术、无线通信、流信号、5G通信等内容,并通过概念与实例相结合的形式,使图文巧妙地紧密结合,让读者对移动通信系统完成从量到质的认识。 【本书特色】 (1) 深入浅出,循序渐进。本书先对MATLAB软件进行概要介绍,让读者对MATLAB的强大功能有一定认识,接着实现利用MATLAB进行信号处理问题,让读者初步领略利用MATLAB处理信号的简捷。 (2) 实用性强,步骤详尽。本书结合MATLAB解决无线通信系统中的各种实际问题,详尽地介绍MATLAB的使用方法与技巧。在讲解过程中辅以相应的图片,使读者在阅读时一目了然,从而快速掌握书中内容。 (3) 内容新颖,步骤详细。书中每介绍一个概念或函数都给出相应的用法及实例进行说明,并利用MATLAB对5G移动通信进行快速仿真与建模。通过本书的学习,读者不仅可以全面掌握利用MATLAB实现无线通信系统的建模与仿真,还可以提高快速分析和解决实际通信问题的能力,并能够在最短的时间内实现利用MATLAB解决各种5G通信问题。 【配套资源】 本书提供教学课件、程序代码等配套资源,可以关注“人工智能科学与技术”微信公众号,在“知识”→“资源下载”→“配书资源”菜单获取本书配套资源(也可以到清华大学出版社网站本书页面下载)。 本书由佛山科学技术学院丁伟雄编写。由于时间仓促,加之作者水平有限,所以疏漏之处在所难免。在此,诚恳地期望各领域的专家和广大读者批评指正,联系邮箱见配套资源。 丁伟雄2022年4月