电子技术基础实验教程

电子技术基础实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中南大学出版社
作者:张国云
出品人:
页数:310
译者:
出版时间:2006-9
价格:38.00元
装帧:
isbn号码:9787811054446
丛书系列:
图书标签:
  • 电子技术
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具体描述

本实验教材的内容涉及电路分析、低频电子线路、数字电路、高频电子线路、信号与系统,以及电子工艺实习等。

现代通信系统原理与实践 第一版 导言 在信息爆炸的今天,通信技术已成为驱动社会进步的核心动力。从最初的电报、电话,到如今无处不在的移动互联网、卫星通信乃至未来的量子通信,通信系统的原理与实践始终站在技术前沿。本书并非聚焦于电子元器件的底层基础,而是致力于构建一个宏观且深入的通信系统架构认知,并辅以实际工程中的应用案例与设计方法。 第一部分:信息论与信号表示 本部分旨在为后续的系统分析打下坚实的理论基础,但其侧重点在于信息如何在系统中高效、可靠地传输,而非电子学中的欧姆定律或晶体管特性。 第一章:信息论基础 本章将深入探讨信息的本质——熵(Entropy)。我们不会过多纠缠于半导体能带结构,而是关注如何量化信息的不确定性。内容涵盖香农熵的数学定义、联合熵与条件熵、互信息(Mutual Information)及其在信道容量(Channel Capacity)计算中的核心作用。我们将分析离散信源编码(如Huffman编码)与连续信源编码(如Lempel-Ziv-Welch, LZW算法)的原理,强调在数据压缩中如何以信息论的视角优化比特流效率。此外,还会引入速率失真理论(Rate-Distortion Theory),讨论在给定失真约束下,信息传输的理论极限。 第二章:随机过程与噪声 通信系统总是在噪声环境中运行。本章将侧重于应用随机过程的理论来描述信号与噪声的行为。我们将重点分析高斯白噪声(AWGN)的功率谱密度(PSD)特性,以及如何利用维纳-霍夫方程(Wiener-Hopf Equation)设计最优线性滤波器(如维纳滤波器),以最小化均方误差(MMSE)。平稳性、遍历性等概念将被引入,用以分析通信链路中信号随时间变化的统计特性。傅里叶变换在分析随机过程谱密度中的应用是本章的重点,而非电路中的阻抗匹配。 第二部分:调制与编码 本部分是现代通信系统的核心骨架,关注如何将数字信息映射到可传输的物理信号上,并抵抗信道带来的干扰。 第三章:数字调制技术 本章详细剖析如何将二进制数据转换成模拟波形。我们关注的重点是星座图(Constellation Diagram)的构建、欧氏距离的优化,而非晶体管的开关速度。内容包括: 振幅键控(ASK)与频移键控(FSK): 深入分析其相干解调与非相干解调的性能差异,特别是在非理想信道中的鲁棒性。 相移键控(PSK)与正交幅度调制(QAM): 重点讲解M-PSK和M-QAM的功率谱、带宽效率,以及如何通过提升调制阶数(如64QAM、256QAM)在不增加发射功率的情况下提升数据速率。 最佳接收器原理: 基于匹配滤波器(Matched Filter)和最大似然准则(Maximum Likelihood Criterion)的解调原理,推导在AWGN信道下的误码率(BER)性能曲线。 第四章:信道编码与纠错 为了确保信息可靠传输,本章研究如何引入冗余信息。这里的“冗余”是数学结构上的,而非物理硬件的备份。 代数编码基础: 重点介绍线性分组码(Linear Block Codes),如汉明码(Hamming Codes)的结构、生成矩阵与校验矩阵的构造。 循环冗余校验(CRC): 讨论其在数据链路层中用于错误检测的实用性。 卷积码与Viterbi译码: 详细阐述卷积码的编码过程、状态图、格形图(Trellis Diagram)及其在移动通信中的关键地位。Viterbi算法的动态规划思想是本章的理论核心。 前向纠错(FEC)的极限: 简要介绍Turbo码和低密度奇偶校验码(LDPC)的概念及其逼近香农极限的能力。 第三部分:多址接入与多用户系统 现代通信系统(如蜂窝网络)的显著特征是允许多个用户共享有限的频谱资源。 第五章:多址接入技术 本章聚焦于频谱共享策略,而非单个用户信号的产生。 频分多址(FDMA)与时分多址(TDMA): 分析其对频率规划和时间同步的严格要求。 码分多址(CDMA): 重点讲解扩频(Spread Spectrum)技术,特别是伪随机噪声(PN)序列的特性、直扩(DSSS)原理以及正交性在抑制多址干扰(MAI)中的作用。 正交频分复用(OFDM): 详细解析OFDM如何通过将高速数据流串并转换、映射到大量低速子载波上来对抗信道中的码间干扰(ISI)。循环前缀(Cyclic Prefix, CP)的添加机制与作用是OFDM设计的关键。 第四部分:信道估计与MIMO系统 在复杂的无线环境中,信道状态信息(CSI)的获取至关重要。 第六章:信道建模与估计 本章深入探讨无线信道的物理特性,侧重于统计模型和估计算法。 多径效应与衰落模型: 分析瑞利(Rayleigh)和莱斯(Rician)衰落模型,理解路径损耗、阴影衰落(Shadowing)和快衰落(Fading)对接收信号的影响。 信道冲激响应与信道状态信息(CSI): 介绍信道均衡(Equalization)的基本方法,如迫零均衡(ZF)和最小均方误差均衡(MMSE)。 信道估计方法: 阐述基于训练序列(Pilot Signals)的最小二乘(LS)估计和MMSE估计的迭代过程。 第七章:多输入多输出(MIMO)系统 MIMO技术是提升现代无线系统容量的关键。本章讨论空间复用和分集增益。 空间复用(Spatial Multiplexing): 介绍基于奇异值分解(SVD)的信道容量提升原理,以及迫零(ZF)和迫分集(DFE)检测器的设计。 空分复用(Beamforming): 探讨预编码(Precoding)技术,如何通过空间相干性提升特定方向上的信号增益,以及对信道反馈的需求。 结论:通信系统的未来趋势 本书最后将展望软件定义无线电(SDR)、认知无线电(CR)以及新兴的太赫兹通信在系统层面的影响,强调硬件实现是基于这些数学和信息论基础之上的工程应用,而非本教程的核心。本书旨在培养读者在系统级对信息流动的深刻理解,而不是对特定电子元件规格的记忆。

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读后感

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对于我这样的非电子专业背景,但对电子世界充满好奇的读者来说,《电子技术基础实验教程》简直是一场及时的“甘霖”。它没有使用过于深奥的术语,也没有一开始就抛出让人望而生畏的复杂公式。而是从最基础的“安全须知”开始,循序渐进地引导我认识电路板、烙铁、万用表等基本工具,以及如何正确地焊接元器件。书中的每一个实验,都配有清晰的实物连接图,这对于我这种“看图说话”的能力更强的人来说,简直是福音。我曾经尝试过一些其他的电子制作书籍,但常常因为看不懂电路图或者实物连接图而放弃。这本教程在这方面做得非常出色,让我在整个学习过程中,始终保持着较高的参与度和积极性。

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我是一名在校的电子信息工程专业的学生,在学习理论课程的同时,也非常重视实验操作能力的提升。这本《电子技术基础实验教程》是我最近发现的一本非常不错的教材。它很好地平衡了理论知识的讲解和实践操作的指导。例如,在介绍放大电路时,它不仅详细讲解了BJT和MOSFET的放大原理,还通过实际的单级放大电路实验,让读者能够亲手搭建并测量放大电路的电压增益、输入输出阻抗等关键参数。书中的电路设计也比较经典,元器件的选择也相对容易获取,这使得实验的可行性大大提高。更重要的是,它在实验结束后,总会提出一些“故障排除”的提示,帮助读者在遇到问题时,能够有思路去寻找原因,而不是盲目地重来。

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作为一名正在学习电子工程的学生,寻找一本既能理论联系实际,又能真正指导实践操作的书籍,一直是我的一大挑战。这本《电子技术基础实验教程》恰好满足了我的需求。我最欣赏的是它在设计实验时,充分考虑到了初学者的接受能力,从最简单的万用表使用、电阻电容识别,逐步过渡到晶体管偏置、滤波电路等内容。书中的每一个实验都像一个精心设计的“小项目”,让我能够亲手搭建电路,观察现象,验证理论。我记得有一次,我在搭建一个简单的RC滤波器时遇到了问题,电路表现出来的频率响应与预期完全不符。我翻回教程,发现它在“实验注意事项”部分,特别提醒了电容极性、导线连接紧密度等细节。按照教程的建议重新检查了一遍,果然是电容接反了!那一刻的成就感,真的无与伦比。

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对于我这样一个对电子世界充满好奇,但又没有什么基础的人来说,选择一本合适的入门书籍至关重要。这本《电子技术基础实验教程》给了我极大的信心。它并没有一开始就充斥着各种复杂的公式和抽象的概念,而是以一种非常友好的方式,带领我一步步走进电子技术的世界。从认识元器件的标识,到学习如何正确使用万用表进行测量,再到搭建最基础的供电电路,每一个环节都做得非常扎实。我尤其喜欢它在介绍晶体管等核心元器件时,不仅仅提供了电路图,还配有清晰的实物图片,这让我能够更直观地了解元器件的引脚定义和在电路板上的连接方式。通过书中提供的实验,我能够亲手感受到电流在电路中的流动,以及不同元器件是如何影响电路功能的。

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我必须承认,在拿到《电子技术基础实验教程》之前,我对电子实验的印象还停留在中学时期的物理课上,那些简单的串并联电路和指示灯亮灭。这本书彻底颠覆了我的认知。它让我看到了电子技术的无限可能,从基础的直流稳压电路,到能够实现信号处理的模拟电路,再到一些简单的数字逻辑电路,它都进行了深入浅出的讲解和实践指导。我尤其喜欢书中关于“实验误差分析”的部分,它让我认识到,在实际的电子实验中,理论计算和实际测量之间总会存在一定的差距,而学会分析和理解这些误差,是成为一个合格的电子工程师的必经之路。这本书不仅教我如何搭建电路,更重要的是,它教会我如何去思考和分析。

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作为一名资深的电子爱好者,我阅览过不少与电子技术相关的书籍,但《电子技术基础实验教程》在我看来,算得上是其中的佼佼者。它的最大优点在于其“实用性”和“系统性”的完美结合。它不仅仅是罗列一些实验项目,而是将这些实验有机地串联起来,形成了一个相对完整的电子技术学习体系。从元器件的特性测试,到基础电路模块的搭建,再到这些模块的组合应用,每一个环节都衔接得非常自然。而且,书中对于每一个实验的“实验拓展”部分,总是能给出一些非常具有启发性的建议,鼓励读者在完成基础实验后,尝试进行一些改进或者进一步的探索,这对于激发读者的创造力和求知欲非常有帮助。

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我是一名电子专业的在校生,经常需要完成各种实验课程。这本《电子技术基础实验教程》可以说是我学习道路上的一个重要助力。它不仅仅是一本实验手册,更像是一位经验丰富的导师。它所包含的实验项目涵盖了电子技术的基础部分,比如二极管的单向导电性、三极管的放大作用、场效应管的特性、运算放大器的应用等等。而且,书中的每一个实验都附带了详细的实验目的、实验原理、实验步骤、实验器材以及实验结果分析。我特别欣赏它的“实验报告范例”,这部分内容为我撰写实验报告提供了很好的参考,让我能够更清晰地组织实验数据和分析结果。此外,它还提供了一些“思考题”,引导我去深入理解电路的工作机制,而不仅仅是机械地完成实验。

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拿到这本《电子技术基础实验教程》的时候,我内心是既期待又有些忐忑的。毕竟,电子技术对我来说,曾经是那个充满神秘感和一点点畏惧的领域。翻开书的第一页,我就被它清晰的排版和图文并茂的风格吸引住了。那些实验电路图,没有我预想中的复杂和晦涩,而是以一种循序渐进的方式呈现,仿佛一位耐心的老师在一步步地引导我。从最基础的二极管特性测试,到稍显复杂的放大电路,每一个实验都配备了详细的步骤说明、必要的元器件清单以及预期的实验结果分析。更重要的是,书中并没有仅仅停留在“怎么做”的层面,而是花了大量的篇幅去解释“为什么这么做”,深入剖析了每个电路的工作原理、关键参数以及可能遇到的问题和解决方法。我尤其喜欢它在每个实验的“实验目的”部分,不仅仅是简单的列举,而是深入阐述了通过这个实验,能够掌握哪些核心概念和实际技能,这让我觉得学习目标非常明确,也充满了动力。

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我一直认为,学习电子技术,如果仅仅停留在书本上的理论推导,那么你离真正的工程师还有很长一段距离。这本书的价值恰恰在于它提供了一个绝佳的实践平台。它不仅仅是一本实验指导书,更像是一本“电子技术启蒙手册”。它鼓励读者大胆尝试,不怕失败,并且提供了解决问题的思路和方法。我记得有一次,我尝试搭建一个更复杂的运算放大器电路,遇到了信号不稳定、有噪声的问题。我查阅了教程中关于运放的章节,它详细讲解了反馈回路、电源滤波的重要性,以及如何通过调整元器件参数来优化性能。通过对比教程中的典型电路和我的实际电路,我找到了问题的根源——电源滤波不足。这本书的魅力在于,它让你在动手实践中,不断加深对理论知识的理解,同时也培养了解决实际工程问题的能力。

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坦白说,一开始我只是抱着试试看的心态去翻阅这本《电子技术基础实验教程》,毕竟市面上同类的书籍太多了,很难真正找到一本既有深度又不失趣味的。然而,这本书迅速地改变了我的看法。它的内容编排非常巧妙,不是那种上来就讲高深理论的书,而是从最基本的元器件讲起,比如电阻、电容、二极管、三极管,然后通过简单的实验去揭示它们的特性和工作原理。书中对每一个实验步骤的描述都极其详尽,甚至连导线的颜色、连接的位置都有提及,这对于初学者来说,极大地降低了学习门槛。我特别喜欢它在实验后的“讨论与思考”环节,这部分内容往往会引导读者去思考电路的优缺点,以及如何进行优化,这让我感觉自己不仅仅是在“照猫画虎”,而是在真正地“理解”和“思考”电子电路。

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