具体描述
《通信电路实验与设计》是与“通信电子电路”理论课程配套的实验课与课程设计教程。全书共编排15个实验项目和5个设计课题。实验分为基础实验和综合性实验，基础实验包括小信号调谐放大器、高频谐振功率放大器、高频振荡器、混频器等；综合实验包括振幅调制和解调器、频率调制和鉴频器、二次变频、锁相环及锁相频率合成等内容。设计课题包括调频通信系统的发射和接收机设计、数字调谐FM收音机设计、无线数据收发系统设计及无线充电器设计，本部分可供课程设计或毕业设计选用。此外，书中还对实验基础知识、实验仪器的操作使用方法做了简单介绍，并在书后附有部分元器件的型号和性能参数。
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国家级电工电子实验教学示范中心实验教材系列:通信电路实验与设计
《现代电子通信系统原理与实践》 本书系统地阐述了现代电子通信系统的基本原理、核心技术和关键设计方法。全书共分为十四章，内容涵盖了信号的产生与调制、噪声分析与抑制、信道特性与信号传输、信息编码与解码、复用技术、多址技术、传输介质、天线与传播、以及现代通信系统中的关键技术，如OFDM、CDMA、MIMO等。 第一部分：通信系统基础 第一章：通信系统的组成与发展 详细介绍了通信系统的基本框图，包括信源、信宿、发送端、接收端、信道和中继等关键环节。 回顾了通信技术从模拟时代到数字时代的演进历程，重点梳理了各个发展阶段的里程碑式技术突破。 探讨了现代通信系统面临的挑战，如带宽限制、频谱效率、抗干扰能力和信息安全等。 第二章：信号的数学描述与频谱分析 深入讲解了确定性信号和随机信号的数学模型，包括傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等。 阐述了信号的频谱特性，包括功率谱密度和能量谱密度，以及它们在通信系统中的重要性。 分析了信号的带宽概念及其对信息传输速率的影响。 第三章：噪声及其对通信系统的影响 详细讨论了通信系统中常见的噪声来源，包括热噪声、散粒噪声、际噪声以及外部干扰。 介绍了噪声的统计特性，如高斯噪声、瑞利噪声等，并给出了相应的概率密度函数和功率谱密度。 分析了噪声对信号质量的影响，引入了信噪比（SNR）和信号噪声比（Eb/N0）等关键性能指标，并探讨了提高信噪比的各种技术。 第二部分：基带传输与调制技术 第四章：基带信号传输 研究了不同码型（如归零码、不归零码、曼彻斯特码等）的特性及其在基带传输中的应用。 分析了基带传输的信号失真问题，包括码间串扰（ISI）及其产生原因。 介绍了信号的等化技术，如线性均衡器和非线性均衡器，用于减小码间串扰，提高传输性能。 第五章：模拟调制技术 系统讲解了三种主要的模拟调制技术：调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。 详细分析了各种模拟调制方式的原理、频谱特性、优缺点以及在特定通信场景中的应用。 探讨了幅度调制（DSB、SSB、VSB）和角度调制（FM、PM）的解调方法。 第六章：数字基带传输 介绍了数字信号的基带传输原理，包括 PCM（脉冲编码调制）的采样、量化和编码过程。 深入讲解了数字调带技术，如单边带（RZ）、双边带（NRZ）、差分信号（DPSK）等。 分析了这些技术在实现高数据速率和可靠传输方面的性能。 第七章：数字带通调制技术 全面介绍了几种关键的数字带通调制技术，包括： 振幅键控 (ASK)：原理、星座图、误码率分析。 频率键控 (FSK)：原理、星座图、误码率分析，以及非相干解调和相干解调。 相位键控 (PSK)：包括 BPSK、QPSK、8PSK 等，详细分析其星座图、功率效率和误码率性能。 正交振幅调制 (QAM)：介绍 QAM 的原理，如何通过组合幅度与相位来实现更高的频谱效率，以及不同阶数 QAM 的特点。 对比分析了各种数字带通调制技术在频谱效率、功率效率和抗噪声能力方面的优劣。 第三部分：信道编码与多路复用 第八章：信道编码 深入讲解了纠错编码的原理和重要性，旨在提高通信系统的可靠性。 详细介绍了线性分组码，包括校验位设计、生成矩阵、校验矩阵以及汉明码等。 阐述了卷积码的编码原理，包括编码器结构、状态图、树状图和维特比译码算法。 介绍了循环冗余校验 (CRC) 在数据完整性校验中的应用。 讨论了Reed-Solomon 码及其在 CD、DVD 等存储介质和卫星通信中的应用。 第九章：多路复用技术 系统介绍了实现一条传输线路承载多个独立信号的各种技术： 频分多址 (FDMA)：将总带宽划分为若干个不重叠的子信道，每个用户分配一个子信道。 时分多址 (TDMA)：将时间划分为若干个时隙，每个用户轮流占用一个或多个时隙。 码分多址 (CDMA)：利用不同用户的扩频码来区分用户，所有用户共享同一频带和时间。 波分复用 (WDM)：在光纤通信中，利用不同波长的光信号承载不同的信息。 分析了各种多路复用技术的原理、优缺点和适用场景，以及它们如何提高频谱利用率。 第四部分：现代通信系统设计 第十章：OFDM 技术 详细介绍了正交频分复用 (OFDM) 的原理，如何通过将高速数据流分解为多个低速子流，并在多个正交子载波上传输，从而有效对抗频率选择性衰落和码间串扰。 分析了 OFDM 系统的关键组成部分，包括 FFT/IFFT、循环前缀 (CP) 的添加与去除。 探讨了 OFDM 在现代无线通信（如 Wi-Fi、4G/5G）中的广泛应用。 第十一章：CDMA 技术 深入研究了码分多址 (CDMA) 的核心思想，即利用伪随机码 (PN 码) 实现用户区分。 阐述了直接序列扩频 (DSSS) 和跳频扩频 (FHSS) 等 CDMA 的关键技术。 分析了 CDMA 的抗干扰能力、保密性以及其在第二代和第三代移动通信中的重要作用。 第十二章：MIMO 技术 介绍了多输入多输出 (MIMO) 技术，即利用多个天线在发射端和接收端来提升通信系统的容量和可靠性。 分析了 MIMO 的基本原理，包括空间复用、空间分集和波束成形。 探讨了 MIMO 在提高数据速率、扩展覆盖范围和增强信号鲁棒性方面的巨大潜力。 第十三章：传输介质与天线 对各种通信传输介质进行了深入分析，包括： 导波传输：同轴电缆、双绞线。 自由空间传输：无线电波、微波、红外线。 光纤传输：单模光纤、多模光纤。 详细介绍了天线的类型、工作原理、方向图、增益、效率等关键参数，并讨论了不同天线在不同通信场景下的选择原则。 第十四章：通信系统性能评估与设计考量 归纳总结了通信系统设计中的关键性能指标，如信息传输速率、误码率、信道容量、频谱效率、功率效率等。 探讨了在实际通信系统设计中，如何根据具体应用场景和技术约束，权衡各种性能指标，做出最优的设计决策。 强调了系统设计的鲁棒性、可扩展性和经济性等综合考量。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的通信系统理论框架，并辅以对实际技术的分析，帮助读者理解现代通信系统的工作原理，掌握关键的设计方法，并为进一步深入研究和工程实践打下坚实的基础。
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