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出版者:重庆大学出版社

作者:陈良

出品人:

页数:168

译者:

出版时间:2002-6

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787562424024

丛书系列:

图书标签:

• 移动通信
• 终端设备
• 实训
• 教程
• 5G
• 4G
• 通信原理
• 移动网络
• 无线通信
• 实操
• 技能提升

深入解析现代电子系统中的关键技术：从基础原理到前沿应用 本书聚焦于当代电子工程领域的核心技术与实践应用，旨在为读者提供一个全面、深入且注重实操的学习框架。我们摒弃了对特定终端设备（如手机、平板）的狭隘聚焦，转而着眼于支撑所有现代电子系统的底层原理、关键器件、系统集成以及测试验证方法。 第一部分：信号的本质与物理层基础 本部分内容将系统性地回顾并深化对信息论基础的理解，并将其转化为实际的物理层实现路径。我们探讨的重点在于如何高效、可靠地在物理介质上传输信息，而非特定终端设备的硬件结构。 1. 现代通信系统的数学模型与信道特性分析： 随机过程理论在通信中的应用： 深入探讨高斯白噪声、平稳随机过程、功率谱密度等概念，分析它们如何影响信号的捕获与解调。 信道建模与衰落分析： 详细阐述多径效应（瑞利、莱斯信道）的机理，介绍信道冲激响应的概念，以及如何利用统计模型来预测和补偿信道带来的性能损失。这部分内容完全侧重于电磁波在空间中的传播特性，与终端设备的具体电路设计无关。 调制解调技术的高级视角： 重点分析数字调制方案（QPSK, 16QAM, 64QAM）的星座图、误码率性能（BER）曲线，并讲解正交频分复用（OFDM）技术的核心数学基础——傅里叶变换在时频资源分配中的应用，以及循环前缀（CP）的设计原则。 2. 射频（RF）前端电路原理与设计考量： 本章关注信号从数字域转换为模拟域，并送入天线发射，或接收端从模拟域转换回数字域所需的关键电子单元。 低噪声放大器（LNA）设计： 深入分析LNA对系统接收灵敏度的决定性影响，探讨噪声系数（NF）的计算、匹配网络（如史密斯圆图应用）的设计，以及如何权衡增益与噪声之间的矛盾。 混频器与本振（LO）电路： 解析混频器在下变频和上变频过程中的作用，重点讨论频率泄漏、镜像抑制以及相位噪声对解调性能的负面影响。 功率放大器（PA）的线性化挑战： 讨论PA在高效率和高线性度之间的内在冲突，介绍诸如包络跟踪（ET）和预失真（DPD）等线性化技术背后的信号处理算法，而非探讨PA的封装或散热结构。 第二部分：信号处理与协议栈架构 本部分将视角从物理层提升至基带处理和协议架构层面，探讨如何利用先进的算法来提高数据吞吐量、频谱效率和系统鲁棒性。 3. 现代信道编码与纠错理论： 前向纠错（FEC）机制： 详述卷积码（Viterbi译码）和分组码（如BCH, Reed-Solomon）的代数结构与译码流程。重点在于理解编码增益的来源，以及它如何拓展系统的覆盖范围。 高效编码方案： 深入剖析Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）的迭代译码原理。这部分内容完全基于代数和概率论，与任何特定的硬件实现细节无关。 4. 多址接入技术与资源调度： 本章着重于如何允许多个用户共享有限的频谱资源，这是所有多用户通信系统的核心挑战。 正交频分多址（OFDMA）的资源块分配： 讲解如何根据信道质量指示（CQI）动态地将频率资源分配给不同的用户，以实现系统吞吐量的最大化。 调度算法： 比较比例公平（Proportional Fair, PF）调度、最大吞吐量调度等算法的优劣，分析其在延迟敏感性和系统公平性之间的权衡。 第三部分：系统集成、测试与度量 本部分将理论知识转化为工程实践，探讨如何设计、构建和验证复杂的电子系统，确保其满足严格的性能指标。 5. 嵌入式数字信号处理（DSP）系统架构： 高速数据通路设计： 讨论定点和浮点运算在基带处理中的适用场景。重点分析流水线化、并行处理等提高吞吐量的方法。 FPGA与ASIC的选型与应用： 比较使用现场可编程门阵列（FPGA）进行原型验证和使用专用集成电路（ASIC）进行大规模生产的工程考量，包括开发周期、功耗和成本分析。这涉及底层硬件描述语言（HDL）的应用逻辑，而非终端设备的操作系统或应用层。 6. 系统级性能评估与规范符合性测试： 网络分析仪与频谱分析仪的应用： 详细讲解如何使用这些高精度仪器来测量发射机的频谱掩蔽、杂散辐射、EVM（误差矢量幅度）和ACLR（相邻信道泄漏比）。重点在于理解这些测量结果背后的物理意义和工程容限。 互操作性测试（IOT）： 阐述在不同厂商设备间进行系统联调时，如何依据3GPP等标准文档来设计测试用例，验证协议一致性和物理层性能的达标情况。这属于系统工程范畴，与单一设备的使用说明书无关。 本书的价值在于提供了一个跨越多个电子工程学科的综合视角，从信息论的数学基础出发，贯穿射频电路、高级数字信号处理、多址接入策略，直至最终的系统级测试与验证。它服务于对现代复杂电子系统工作机理有深入探究需求的工程师、研究人员和高级技术学生，使其能够理解支撑所有无线和有线通信系统的底层通用技术体系。

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