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出版者:McGraw Hill Higher Education

作者:William E. Sabin

出品人:

页数:594

译者:

出版时间:1987-8-1

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780070544079

丛书系列:

图书标签:

• 单边带
• SSB
• 无线通信
• 电路设计
• 模拟电路
• 通信系统
• 射频电路
• 调制解调
• 电子工程
• 信号处理

《无线电通信的基石：现代信号处理与射频技术》 本书深入探讨了现代无线电通信系统的核心原理与关键技术，重点关注信号在传输过程中的优化处理以及射频（RF）电路的设计与实现。在信息爆炸的时代，高效、可靠的无线传输是连接世界的纽带，本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解框架。 第一部分：信号处理的理论基础与实践 本部分从信号的本质出发，首先回顾了傅里叶变换、拉普拉斯变换等经典信号分析工具，并在此基础上引入了数字信号处理（DSP）的关键概念，包括采样定理、量化、以及离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT）。重点阐述了如何通过数字滤波（如FIR和IIR滤波器）来抑制噪声、增强目标信号，以及如何在时域和频域进行信号的调制与解调。 我们还将详细介绍多种现代调制技术，如幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）的变种，以及更先进的数字调制方式，如正交幅度调制（QAM）及其在不同阶数下的实现。书中将通过清晰的数学推导和直观的图示，解释这些调制方式如何有效地利用信道带宽，提高数据传输速率。 此外，本书还将深入研究信号的频谱效率和功率效率，探讨信道编码（如卷积码、里德-所罗门码）和纠错码（ECC）在提高通信可靠性方面的作用。读者将了解到如何通过编码技术对抗信道衰落和干扰，从而实现更稳健的通信。 第二部分：射频电路设计与集成 本部分将重点转移到实现无线通信功能的物理层面——射频电路。我们将首先介绍射频电路的基本组件，包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管（BJT、MOSFET）等，并分析它们在高频下的特性变化，如寄生效应、参数随频率的变化等。 重点将放在低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）、混频器（Mixer）、振荡器（Oscillator）以及滤波器（Filter）等关键射频电路模块的设计。书中将详细讲解这些模块的设计理论、性能指标（如增益、噪声系数、线性度、功耗、相位噪声等）以及常用的电路拓扑结构。例如，在LNA设计中，我们将分析匹配网络的作用，以实现最大功率传输和最小噪声系数；在PA设计中，我们将探讨效率与线性的权衡，以及各种功率放大器类别的特点（如A类、AB类、C类、D类、E类、F类等）。 混频器的设计将涵盖上变频和下变频的原理，以及多种混频器结构（如Gilbert细胞、二极管混频器）的优缺点。振荡器部分将重点讲解各种振荡器（如LC振荡器、石英晶体振荡器、压控振荡器（VCO））的相位噪声分析与抑制技术，因为相位噪声是影响通信系统性能的关键因素之一。 本书还将深入探讨阻抗匹配技术，这是射频电路设计中至关重要的一环，以确保信号在不同模块之间高效传输，减少反射损耗。我们将介绍史密斯圆图（Smith Chart）的应用，以及各种匹配网络（如L型匹配、π型匹配、T型匹配）的设计方法。 第三部分：现代无线通信系统概述 在掌握了信号处理和射频电路的基础后，本部分将引导读者理解它们如何在整体无线通信系统中协同工作。我们将简要介绍时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）和正交频分复用（OFDM）等多种多址技术，以及它们如何实现多用户共享通信资源。 此外，本书还将概述当前主流的无线通信标准，如Wi-Fi、蓝牙、以及蜂窝通信（如4G LTE、5G NR）的关键技术和架构。读者将了解到这些系统如何在复杂的无线环境中实现高吞吐量、低延迟和高可靠性的通信。 结论 《无线电通信的基石：现代信号处理与射频技术》旨在为电子工程、通信工程、计算机科学等领域的学生、研究人员和从业者提供一条清晰的学习路径。通过对信号处理理论和射频电路设计的深入剖析，本书将帮助读者构建扎实的专业知识体系，为理解和设计下一代无线通信系统奠定坚实的基础。本书的编写风格力求严谨而不失可读性，通过丰富的实例和图表，引导读者逐步掌握复杂的技术概念。

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这部关于单边带系统与电路的专著，着实令人耳目一新。我一直对射频通信领域抱有浓厚的兴趣，尤其是那些依赖精妙滤波与调制技术的系统。这本书的作者显然是一位深谙此道的行家，他没有将篇幅浪费在那些人尽皆知的无线电基础理论上，而是直奔主题，深入探讨了单边带（SSB）技术在现代通信链路中的核心地位。从高阶滤波器的设计考量，到混频器和本振电路的非线性影响分析，每一个章节都充满了真知灼见。特别让我欣赏的是，书中对实际工程中遇到的挑战——例如载波抑制的极限、对信道间串扰的处理——进行了细致入微的剖析，并提供了切实可行的解决方案。阅读过程中，我仿佛置身于一个顶尖的射频实验室中，与经验丰富的工程师们一同攻克技术难关。对于那些希望从“会做”SSB发射机转变为“精通”SSB系统的专业人士而言，这本书无疑是一部不可或缺的案头宝典，它不仅传授了知识，更培养了洞察问题本质的工程思维。

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阅读体验上，这本书的排版和图示质量也值得称赞。在讨论复杂的SSB上变频和下变频架构时，清晰的方框图和信号流向图是理解关键概念的基石。这本书在这方面做得非常出色，每一张图表都精确地标注了重要的相位关系和幅度关系，避免了读者在复杂的频谱搬移过程中迷失方向。更难能可贵的是，书中对于非线性失真在多载波环境下的叠加效应的探讨，提供了一个非常严谨的数学模型。这对于设计那些需要承载复杂语音或数据流的SSB链路至关重要。总的来说，它避免了那种将理论包装成简单例子的敷衍做法，而是诚实地展示了实现高性能单边带系统的内在难度，并系统性地提供了克服这些难点的工程蓝图。它不仅仅是描述“如何做”，更深刻地解释了“为什么必须这样做”。

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老实说，当我翻开这本关于单边带技术的书籍时，我原本预期会看到一本枯燥的、充满了复杂数学公式的教科书。然而，我错了。这本书的叙述方式极其流畅且富有逻辑性，它成功地在理论的深度与实践的可操作性之间找到了一个绝佳的平衡点。作者对于滤波器综合的讲解尤其精彩，他没有停留在传统的巴特沃斯或切比雪夫响应的简单介绍上，而是详细阐述了如何利用数字信号处理（DSP）技术来辅助模拟滤波器的设计，以达到更苛刻的带外抑制要求。这种跨越数字与模拟边界的融合视角，正是当前无线电设计领域最前沿的趋势。此外，书中关于实现高保真度SSB信号所需的时钟抖动和相位噪声管理的讨论，细致到几乎可以作为系统级调试手册来使用。对于正在进行下一代高频通信模块集成的工程师来说，这本书提供的框架性指导和具体参数建议，极大地缩短了研发周期，避免了许多不必要的试错成本。

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我对射频电路的学习兴趣主要集中在频谱效率和抗干扰能力上，而SSB技术正是实现这些目标的关键一环。这本书为我打开了一扇深入理解频谱效率极限的窗户。它对正交调制与解调（I/Q信号）在SSB生成中的应用，特别是数字正交解调技术在抑制残余边带和提升动态范围方面的潜力，进行了详尽的阐述。我注意到，书中对数字滤波器与模拟混频器的交界处理描述得尤为精妙，这反映了当前高度集成的射频前端设计趋势。不同于其他侧重于基础理论的书籍，这本书的视角是面向未来的，它不仅回顾了经典的SSB实现方法，更强调了软件定义无线电（SDR）平台如何利用高速ADC/DAC来简化传统模拟电路的复杂性。对于渴望站在技术前沿、掌握下一代无线电设计核心技术的工程师和研究人员来说，这本书提供的知识深度和广度是无与伦比的。

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这本书的价值，很大程度上体现在它对“电路”这一核心环节的重视程度上。太多关于通信的书籍偏重于系统级的架构描述，而真正落地到硬件实现时，往往含糊其辞。但这本《Single-sideband Systems and Circuits》完全不同。它花费了大量篇幅讲解了特定有源器件（如低噪声放大器和混频器）在单边带应用场景下的特性曲线和寄生效应。例如，关于交叉调制失真（IMD）在SSB系统中的具体表现形式以及如何通过偏置点优化和反馈网络来减轻这些影响的分析，展现了作者深厚的实践功底。我特别喜欢其中关于平衡调制器拓扑结构对比的部分，作者不仅列出了各自的优缺点，更基于成本、功耗和可制造性给出了明确的推荐指南。这本书不是那种读完一次就束之高阁的书，它更像是一本需要经常翻阅、在实际操作中对照参考的“工具书”，其密度和实用性远超我的预期。

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