Introduction to Communication Systems Simulation

Introduction to Communication Systems Simulation......Page 2
Contents......Page 7
Preface xiii......Page 12
1.1.2 Source Encoding  1......Page 14
1.1.3 Forward Error Correction 6......Page 18
1.1.4 Interleaving 7......Page 20
1.2 The Transmission Channel 8......Page 21
1.2.3 Fading 9......Page 22
1.3.2 Phase Offset 10......Page 23
Selected Bibliography 11......Page 24
2.1 LTI Systems 13......Page 26
2.2 Fourier Transform (FT) Theory 15......Page 28
2.3 The Digital Fourier Transform 17......Page 30
2.4 DFT Windows 21......Page 34
2.5 The Fast Fourier Transform 25......Page 38
Selected Bibliography 27......Page 40
3.1 The Sampling Operation 29......Page 41
3.2 The Nyquist Sampling Theorem 33......Page 45
3.3 Recovering the Signal from Its Samples 38......Page 50
3.4 Band-Pass Sampling 41......Page 53
3.5 Conclusion 44......Page 56
Selected Bibliography 45......Page 57
4.1 General Considerations 47......Page 58
4.2 The Laplace Transform 50......Page 61
4.3 Poles, Zeros, and Stability 51......Page 62
4.4.1 Infinite Impulse Response filters 53......Page 64
4.5 The z Transform 54......Page 65
4.6 From s to z 55......Page 66
4.7 Frequency Warping 58......Page 69
4.8 The IIR Filter 59......Page 70
4.9 General Implementation of a Filter of Form N(z)/D(z) 61......Page 72
4.10 Practical Consideration in IIR Filter Simulation 62......Page 73
Selected Bibliography 63......Page 74
5.1 The Vector Channel 65......Page 75
5.2 The Waveform Channel  68......Page 78
5.3 The Matched Filter Receiver 69......Page 79
5.4 From Signals to Vectors 73......Page 83
5.5 The I, Q Vector Space 76......Page 86
Selected Bibliography 77......Page 87
6.2 Frequency Modulation (MFSK) 79......Page 88
6.3 Phase Modulation (MPSK) 83......Page 92
6.6 QAM Modulation 86......Page 95
6.7 MSK Modulation 88......Page 97
6.8 OFDM Modulation 89......Page 98
6.9 Pulse Position Modulation  92......Page 101
6.11 GSM EDGE Modulation 93......Page 102
6.12 Spread Spectrum Modulation 94......Page 103
6.12.2 Direct Sequence Pseudo Noise  96......Page 105
Selected Bibliography 102......Page 111
7.1 In-Phase (I) and Quadrature (Q) Down Conversion Process 103......Page 112
7.2 Low-Pass Filtering 104......Page 113
7.2.2 Polyphase Filter 105......Page 114
7.2.3 Half Band Filter 106......Page 115
7.3.1 Frequency Offset 107......Page 116
7.3.2 Data Timing 110......Page 119
7.4 Phase/Frequency Recovery 112......Page 121
7.4.1 BPSK 113......Page 122
7.4.2 QPSK 114......Page 123
7.5 Conclusion 115......Page 124
Selected Bibliography 117......Page 126
8.1 Baseband Pulse Analyses 119......Page 127
8.2 The Raised Cosine Pulse 122......Page 130
8.3 Intersymbol Interference and Eye Diagrams 125......Page 133
8.4 The Root Raised Cosine Filter 128......Page 136
8.5 Conclusion 129......Page 137
Selected Bibliography 130......Page 138
9.1 The BER Measurement Process 131......Page 139
9.2 System Group Delay 133......Page 141
9.3.1 Physical RF World Simulation 135......Page 143
Selected Bibliography 137......Page 145
10.1 Flat Fading 139......Page 147
10.2 Rician Flat Fade 142......Page 150
10.3 The Jakes Model 143......Page 151
10.4 Frequency Selective Fading 144......Page 152
10.5 Effects of Fading on BER Performance 146......Page 154
10.6.1 Equalizers  148......Page 156
10.6.2 Diversity 153......Page 161
Selected Bibliography 154......Page 162
11.1 Intercept and Compression Points 155......Page 163
11.3 Spur Charts 159......Page 167
Selected Bibliography 162......Page 170
12.1 Basic Concept 163......Page 171
12.2 Pass-Band Filtering 164......Page 172
12.3 Baseband Noise 166......Page 174
Selected Bibliography 167......Page 175
13 Ultra-Wideband Systems 169......Page 176
13.1.1 Scrambler 170......Page 177
13.1.3 Puncturing 171......Page 178
13.1.4 Interleaver 172......Page 179
13.1.5 Modulation 173......Page 180
13.2 Multiband OFDM UWB-Multiband OFDM Alliance Systems 178......Page 185
13.2.1 FEC Coding 180......Page 187
13.2.3 Modulation 181......Page 188
Selected Bibliography 184......Page 191
 APPENDIX A......Page 192
B.1.2 Dice Example 187......Page 193
B.1.3 Conditional Probability 189......Page 195
B.2 Random Variables 190......Page 196
B.2.1 The Gaussian Random Variable 191......Page 197
Selected Bibliography 193......Page 199
C.1.1 Generating the Codes 195......Page 200
C.2 Convolutional Codes 201......Page 206
C.2.1 Punctured Codes 203......Page 208
C.2.2 Decoding Convolutional Codes 204......Page 209
C.2.3 Hard Versus Soft Decoding 205......Page 210
Selected Bibliography 206......Page 211
Selected Bibliography 207......Page 212
About the Author 209......Page 213
Index 211......Page 214