基本信息
书名:通信与信号系统实验教程
定价:24.00元
作者:罗中华,吴振庚
出版社:重庆大学出版社
出版日期:2007-07-01
ISBN:9787562441793
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:
商品重量:0.381kg
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内容提要
本书分三部分,部分为信号与系统实验,第二部分为通信原理实验,第三部分为移动通信实验,实验内容非常丰富,实验较为独立,由浅人深,具有很强的层次感和时代性,是一本很适合大专院校在校生学习和相关人员参考的实验指导书。
目录
作者介绍
文摘
序言
《现代电子技术与系统集成》 内容简介: 本书旨在为读者构建一个现代电子技术领域的全面认知框架,并深入探讨如何将分散的电子元件和技术有效地集成,以构建出功能强大、性能优越的复杂电子系统。本书并非一本零散的技术手册,而是力求以一种逻辑清晰、循序渐进的方式,带领读者从基础原理到前沿应用,逐步掌握电子技术的核心要义以及系统集成设计的关键技能。 第一部分:电子技术基础与核心组件 本部分将为读者打下坚实的电子技术基础,涵盖从最基本的半导体器件到复杂集成电路的设计与应用。 半导体器件原理与特性: 我们将从 PN 结的基本原理出发,详细介绍二极管、三极管(BJT 和 MOSFET)、场效应管等核心半导体器件的结构、工作原理、电学特性曲线以及常见的应用电路。这部分将着重于理解这些器件如何作为电子电路的基本“积木”,实现信号的放大、开关、调制等基本功能。我们将通过实际例子,说明不同类型器件的优势与劣势,以及在不同应用场景下的选择考量。 模拟电路设计与分析: 模拟电路是处理连续信号的关键,本书将深入探讨各类模拟电路模块的设计与分析方法。包括但不限于: 放大器电路: 从单级放大到多级放大,从共射、共集、共基组态到差分放大器,我们将分析其增益、带宽、输入输出阻抗等关键参数,并介绍运算放大器(Op-amp)的通用模型及在各种模拟运算(如加法、减法、积分、微分)中的应用。 滤波电路: 介绍低通、高通、带通、带阻等滤波器的基本原理,包括 RC、RL、RLC 滤波器以及有源滤波器的设计方法,理解滤波器在信号去噪、频谱选择等方面的作用。 振荡器电路: 探讨产生稳定周期性信号的各种振荡器原理,如 RC 振荡器、LC 振荡器、晶体振荡器等,理解其在时钟信号生成、信号源构建中的重要性。 电源电路: 介绍线性稳压器和开关稳压器的工作原理,以及滤波、整流等基础电源模块的设计,确保电子系统获得稳定可靠的供电。 数字电路基础与逻辑设计: 数字电路是现代电子系统的骨干,本书将系统介绍数字逻辑的基础知识。 数制与编码: 讲解二进制、十进制、十六进制等数制转换,以及 BCD 码、ASCII 码等常用编码。 逻辑门与布尔代数: 深入理解 AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR 等基本逻辑门的功能,以及布尔代数在逻辑化简和电路设计中的应用。 组合逻辑电路: 介绍编码器、译码器、多路选择器、加法器等组合逻辑电路的设计与实现,理解其实现特定逻辑功能的原理。 时序逻辑电路: 讲解触发器(D, JK, T, SR)、寄存器、计数器等时序逻辑电路的构成与工作方式,理解其存储状态和实现序列操作的能力。 可编程逻辑器件(PLD)简介: 简要介绍 CPLD 和 FPGA 等可编程逻辑器件的基本概念,以及它们在实现复杂数字逻辑和原型设计中的优势。 第二部分:现代电子系统的关键技术 本部分将聚焦于现代电子系统中不可或缺的关键技术,这些技术赋予了电子系统智能化、互联化和高效化的特性。 微控制器(MCU)与嵌入式系统: MCU 体系结构与指令集: 深入剖析主流微控制器的核心架构,如 ARM Cortex-M 系列,理解其 CPU、存储器、外设接口等组成部分。介绍常用指令集的特点与应用。 嵌入式系统软件开发: 涵盖从裸机编程到使用实时操作系统(RTOS)的开发流程。学习如何编写中断服务程序、驱动程序,如何进行任务调度和资源管理。 常见外设接口: 详细讲解 GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC、PWM 等微控制器常用外设接口的原理、配置与编程,以及它们如何连接传感器、执行器和通信模块。 低功耗设计: 探讨在资源受限的嵌入式系统中实现低功耗运行的技术,如各种睡眠模式、时钟门控等。 传感器技术与数据采集: 传感器原理与分类: 介绍各种类型传感器的基本工作原理,包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光敏传感器、加速度计、陀螺仪、GPS 模块等。 传感器信号调理: 讲解如何对传感器输出的模拟或数字信号进行放大、滤波、线性化等处理,以提高信号的质量和可用性。 数据采集系统(DAS): 介绍数据采集系统的组成,包括模拟前端、模数转换器(ADC)、数字接口等,以及如何构建一个完整的数据采集链。 通信技术与网络协议: 通信链路基础: 介绍通信的物理层基础,如信号的编码、调制解调、传输介质(有线与无线)等。 有线通信接口: 详细介绍 RS-232, RS-485, Ethernet 等常见有线通信接口的协议、物理层特性和应用场景。 无线通信技术: 探讨 Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa 等短距离、低功耗无线通信技术的工作原理、协议栈以及在物联网(IoT)等领域的应用。 网络协议基础: 简要介绍 TCP/IP 协议族的基本概念,以及 HTTP, MQTT 等在物联网和应用层通信中常用的协议。 电源管理与功率电子: DC-DC 转换器: 深入研究 Buck, Boost, Buck-Boost 等开关电源拓扑的原理,以及如何设计高效率、低纹波的 DC-DC 转换器。 电池管理系统(BMS): 介绍电池充电、放电、均衡、过充过放保护等关键功能,以及 BMS 在电动汽车、便携式设备中的重要性。 功率器件应用: 讲解 MOSFET, IGBT 等功率器件在开关电源、电机驱动等大功率应用中的选型与驱动。 第三部分:系统集成与应用实践 本部分将指导读者如何将前两部分学到的知识融会贯通,将分散的电子元件和技术整合成一个功能完整的电子系统。 系统设计流程与方法: 需求分析与规格定义: 如何从用户需求出发,转化为清晰、可衡量的系统技术规格。 模块化设计: 讲解如何将复杂系统分解为独立的、可管理的模块,并定义模块之间的接口。 硬件选型与电路设计: 基于系统需求,选择合适的微控制器、传感器、通信模块、电源组件等,并进行具体的电路原理图设计。 PCB 设计与布局: 介绍 PCB 设计的基本原则,包括信号完整性、电源完整性、EMC/EMI 考虑、元器件布局和布线规则。 软件架构设计: 规划嵌入式软件的整体架构,包括操作系统选择、驱动程序设计、应用逻辑实现等。 系统调试与测试: 调试工具与技术: 介绍示波器、逻辑分析仪、仿真器、调试器等常用调试工具的使用方法。 单元测试与集成测试: 讲解如何对单个模块和整个系统进行功能性、性能和可靠性测试。 故障排除策略: 提供系统集成过程中常见问题的分析与解决思路。 典型电子系统集成实例分析: 物联网(IoT)终端节点设计: 以智能家居传感器节点为例,讲解如何集成 MCU、传感器、无线通信模块、低功耗管理等技术。 工业自动化控制系统: 介绍 PLC(可编程逻辑控制器)或基于 MCU 的分布式控制系统,强调其可靠性、实时性和通信能力。 便携式智能设备: 分析智能手环、智能手表等设备的系统构成,重点关注其小型化、低功耗、人机交互设计。 车载电子系统: 简要探讨车载信息娱乐系统、ADAS(高级驾驶辅助系统)中的一些集成挑战和关键技术。 学习目标: 通过学习本书,读者将能够: 深入理解现代电子技术的原理和核心器件。 掌握模拟电路和数字电路的基本设计与分析方法。 熟练运用微控制器进行嵌入式系统开发。 理解各种传感器的工作原理及其在数据采集中的应用。 掌握基本的通信接口和无线通信技术。 具备从模块到系统的设计、集成、调试和测试能力。 为进一步深入研究特定领域的电子技术(如嵌入式系统、物联网、人工智能硬件等)打下坚实的基础。 本书内容丰富,理论与实践相结合,适合电子工程、自动化、计算机科学等专业的学生,以及从事相关技术工作的工程师阅读和参考。
这本书的封面设计很吸引人,简洁大方,书名“通信与信号系统实验教程”也直观地表明了它的内容。翻开第一页,我就被精心排版的文字和清晰的图表所吸引。不得不说,这本书在细节处理上做得非常到位,无论是字体大小、行距,还是公式的标注,都考虑到了读者的阅读体验。我尤其欣赏书中对于实验原理的讲解,深入浅出,即使是没有太多理论基础的初学者也能快速理解。而且,实验步骤的描述也非常详尽,配有大量的插图和流程图,让人一目了然,大大降低了实验操作的难度。我尝试着按照书中的指导进行了一个简单的滤波实验,效果出乎意料的好,不仅成功实现了预期的功能,还从中学习到了很多实际操作的技巧。这本书不仅仅是理论的堆砌,更是将理论与实践紧密结合的典范,为我打开了探索通信与信号系统奥秘的一扇窗。那些看似复杂的概念,在这本书的引导下,变得生动有趣,充满魅力。我迫不及待地想深入研究后面的章节,去实践更多更精彩的实验。