第2版前言

《通信原理实用教程——使用MATLAB仿真与分析》自出版以来，得到了全国许多高校任课教师和读者的认可和喜爱，陆续被多所高校通信工程、电子信息工程、物联网工程、自动化等专业选做教材。任课教师普遍评价： 本书的亮点在于，它把很多复杂的数学计算和公式推导进行了简化，写得简单明了，特别适合电子电气专业的学生学习和掌握那些让人头疼的通信技术理论。在用本书教课时，我们把理论和实践操作结合起来，让理论知识和实验实践无缝对接，这样课堂上的信息量就大了，教学效果也有了保证。学生们在理论思考和动手能力方面都得到了很好的提升。

在本书的出版和发行过程中，编者还应邀参加了2022年7月教育部电子信息类专业教学指导委员会主办的“全国高校电子信息教学前沿讲坛”（CEFR），根据本书的内容作了题为“通信原理教学改革实践——基于MATLAB的仿真与分析”的专题报告。此外，2023年8月，编者参加了清华大学出版社主办的“全国高校计算机与电子信息类系列课程高级研修班”，并基于本书内容为相关专业教师开设并主讲“基于 MATLAB 的通信原理虚拟仿真实验教学”培训课程。

在使用本书的过程中，部分高校教师也与编者进行了深入的交流，指出了本书存在的不足，提出了很多宝贵的意见。编者在使用本书进行相关课程的理论和实验的教学过程中，也陆续积累了一些新的观点和思路，并据此对本书第1版作了全面修订。

（1） 在修订过程中，MATLAB已经升级到R2024b版本，因此本书同步将所有例题、实践练习及代码全部升级到R2024a版本，所有代码全部在该版本的MATLAB和Simulink中调试通过。

（2） 部分老师反映，学生在前修课程中只用过MATLAB进行编程，没有接触过Simulink。为此，编者对每章最后一节的MATLAB/Simulink仿真实践的部分内容进行了修订，尽可能详细介绍Simulink的基本操作和用法。

（3） 每章仿真实践案例尽可能与相关理论知识点融合，遵循由简入繁、循序渐进、逐步提升的认知过程。

（4） 根据新修订的内容，编者对每章的实践练习题目作了修订，以方便任课教师组织和指导课程实验。

（5） 编者对书中的部分公式和结论的推导过程作了进一步简化，并更正了书中的错误或者不尽合理的数据。

本书的主要内容和体系结构仍然保持不变，以便任课教师备课和做教学研讨等。全书共分8章，包括通信和通信系统的基本概念，通信系统中的信号、信道与噪声分析，模拟调制传输，模拟信号的数字化传输，数字基带传输，数字调制传输技术，现代数字调制，以及物联网通信技术简介。此外，对新修订的部分内容也重新制作了相关微课视频。

本书的理论参考学时为32~60学时，实验实践学时为16学时。

本书是西南交通大学规划教材，本书的编写和出版得到了四川省首批产教融合示范项目“交大九洲电子信息装备产教融合示范”的支持。

由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足，恳请读者批评指正。

编者2025年3月  

第1版前言

“通信原理”是电子电气类、通信工程专业一门重要的专业核心课程，由于涉及大量的数学理论知识和抽象概念，给学生的学习和教师的授课都带来较大困难。因此，编者结合近20年的科研和教学实践经验，编写了本书，希望给读者提供一本浅显易懂、内容完整、概念清楚的学习参考资料，帮助读者更好地掌握相关知识。

本书以数字通信技术为重点，介绍通信系统的基本原理、基本性能和分析方法。全书共分8章。

第1章主要介绍通信和通信系统的基本概念，包括通信系统的分类、基本组成、常用性能指标、调制和解调的基本概念。

第2章主要复习信号与系统的时域与频域分析方法、信号的各种频域描述方法、线性系统的频率特性和滤波器的概念，简要介绍通信系统中的典型信道及其特性、通信系统的噪声及其分类和特性。

第3章主要介绍模拟通信系统中各种典型调制解调技术的基本原理和性能分析方法。

第4章介绍模拟信号的数字化传输方法，主要包括信号的采样、量化和编码，重点介绍现代通信系统中广泛采用的脉冲编码调制技术。

第5章介绍数字基带传输系统的基本模型，主要包括数字基带信号及其功率谱分析、码间干扰的概念及其对传输性能的影响、部分响应和均衡技术、数字基带传输系统的抗噪声性能分析等。

第6章介绍数字调制传输系统的基本组成和传输性能，主要介绍基本的二进制数字调制和解调技术的基本原理，以及数字信号的最佳接收问题。

第7章介绍现代数字通信系统中广泛采用的多进制调制和现代数字调制技术。

第8章简要介绍物联网系统中几种典型的通信技术，作为前面各章节内容在实际系统中的应用举例，以便为读者指明继续学习的方向。

与其他同类图书相比，本书的特点如下。

(1) 内容精练，条理清晰，通俗易懂。本书将主要内容集中在模拟和数字通信系统中的关键技术之一——调制解调技术，而删除了与其他课程重复的内容。例如，差错控制编码在《信息论与编码》等书中都有介绍，同步技术在“高频电子线路”“计算机网络”等课程中有介绍，为了突出重点，本书不再重复涉及。

(2) 注重基本概念的同时，强化实践应用。本书在每章最后都以MATLAB R2020b为平台，介绍相关章节内容的建模和仿真实践。各章实践练习的内容可以独立成体系，便于教师组织本课程实验和实践教学。主要内容按顺序包括: MATLAB/Simulink基础、MATLAB在信号和噪声分析中的应用、模拟调制解调过程的MATLAB仿真、抽样量化编码过程的MATLAB仿真、数字基带传输系统的MATLAB仿真分析、数字调制传输系统的MATLAB仿真分析、现代数字调制的MATLAB仿真。这些内容除了结合实际案例进行详细介绍外，所有代码都经编者调试通过，每章还提供了相关的实践练习题目。

本书为西南交通大学规划教材。本书的编写和出版得到了四川省首批产教融合示范项目“交大九洲电子信息装备产教融合示范”的支持。

本书的理论参考学时为32~60学时，实验实践学时为16学时。

由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足，恳请读者批评指正。

编者2022年3月