基本信息
书名：模拟电子技术
定价：22.00元
作者：吴荣海
出版社：机械工业出版社
出版日期：2011-09-01
ISBN：9787111344575
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.281kg
编辑推荐
内容提要
本书根据高职高专教育特点、高职院校电类相关专业人才的培养目标和对毕业生职业岗位的能力组织编写，强调基础知识、基本技能的教学和学生动手能力的培养。
本书主要内容有半导体二极管和晶体管、基本放大电路、场效应晶体管及其放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大电路、功率放大器和直流稳压电源等。每个典型知识点后都配有对应的实训，每个模块知识点后都配有实用性很强的综合实训。
本书可作为高等职业院校电子类、电气类、通信类和机电类等专业的教材，也可供从事电子产品设计与开发的工程技术人员参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
畅游信息洪流：数字通信原理与系统设计 在这瞬息万变的时代，信息传递的速度和广度已成为衡量社会进步的重要标尺。从宏观的全球网络，到微观的手机信号，再到嵌入我们生活方方面面的各种智能设备，其核心都离不开“通信”二字。本书《畅游信息洪流：数字通信原理与系统设计》旨在深入剖析数字通信的奥秘，引导读者穿越信息海洋，理解其背后强大的技术支撑，并掌握构建高效、可靠通信系统的关键方法。 第一章：信号的数字化之旅——采样、量化与编码 在信息传递的第一步，我们需要将现实世界中的连续模拟信号转化为计算机可以理解和处理的数字信号。本章将详细阐述这一过程的核心环节： 采样（Sampling）： 任何连续信号，无论其复杂程度如何，都可以通过在离散的时间点上对其进行测量来近似表示。我们首先会深入理解采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem），这是数字信号处理的基石。我们将探讨奈奎斯特速率的概念，理解为何采样频率必须是信号最高频率的两倍以上才能保证信息不失真。此外，还会讨论实际应用中的欠采样、过采样等技术，以及它们对信号保真度和系统效率的影响。我们会通过图示和数学推导，清晰地展现采样过程中的“混叠”现象，并提出防止混叠的抗混叠滤波器（Anti-aliasing Filter）的设计原理。 量化（Quantization）： 采样得到的离散时间信号的幅度仍然是连续的，为了将其转化为数字值，我们需要对其幅度进行离散化处理。本章将细致讲解量化误差的产生机制，并引入均匀量化和非均匀量化（如μ-law和A-law编码）的概念。我们会分析不同量化比特数对量化噪声的影响，以及如何通过选择合适的量化方式来优化信噪比。读者将学习到如何计算量化噪声的均方值，并理解在实际系统中，量化比特数的选择往往需要在精度和数据传输速率之间进行权衡。 编码（Encoding）： 量化后的数值仍然只是代表信号幅度的离散值，我们需要将这些值转化为二进制码流，才能在数字系统中进行存储、处理和传输。本章将介绍多种常见的编码方式，包括脉冲编码调制（PCM）作为基础，以及更高效的差分脉冲编码调制（DPCM）和自适应差分脉冲编码调制（ADPCM），它们通过利用信号的相邻样本之间的相关性来降低数据冗余。此外，还会涉及线性预测编码（LPC）等高级编码技术，它们在语音编码等领域有着广泛应用。我们将通过实例分析，展示不同编码方式的原理、优缺点以及在特定场景下的适用性。 第二章：数字信号的传输保障——信道与噪声 将数字信号从发送端传输到接收端，需要经历物理介质，这些介质统称为“信道”。然而，信道并非完美无瑕，各种“噪声”会干扰信号的完整性，导致传输错误。本章将聚焦于此： 通信信道的模型： 我们将建立起多种通信信道的抽象模型，例如加性高斯白噪声（AWGN）信道，这是最常见也最基础的模型，它描述了随机的、幅度分布呈高斯特性的噪声对信号的影响。此外，还会探讨衰落信道（Fading Channel），尤其在无线通信中，由于多径传播等原因，信号强度会随着时间和空间发生随机变化，这会对信号接收造成严重影响。我们将分析不同衰落模型（如瑞利衰落、莱斯衰落）的数学特性。 噪声的种类与影响： 除了AWGN，本章还将介绍其他常见的噪声源，如热噪声（Thermal Noise）、散粒噪声（Shot Noise）、干扰噪声（Interference Noise）等，并分析它们在不同通信系统中的产生机理和影响程度。读者将理解噪声如何导致信号失真、比特错误（Bit Error）的产生，以及这些错误如何影响通信系统的整体性能。 信道容量与香农理论： 在深入理解信道的局限性后，我们自然会引出信息论中的一个核心概念——信道容量（Channel Capacity）。本章将详细讲解香农-哈特利定理（Shannon-Hartley Theorem），它给出了在给定信道带宽和信噪比下，通信系统能够可靠传输的最大速率。我们将通过计算实例，展示如何利用该定理来评估通信系统的潜力，并理解其对于设计高性能通信系统的指导意义。 第三章：编码的艺术——信道编码与纠错 为了对抗信道噪声的影响，提高数据传输的可靠性，我们必须在发送端对原始数据进行编码，以便在接收端能够检测甚至纠正传输过程中发生的错误。本章将揭示编码的强大力量： 错误检测码： 在许多对传输速率要求极高的应用中，我们可能只需要判断数据是否正确，而不需要纠正错误。本章将介绍常用的错误检测码，如奇偶校验码（Parity Check Code），它简单易实现，能检测出奇数个比特错误。还会深入讲解循环冗余校验码（CRC），它能够有效地检测出大部分突发性错误，是许多通信协议和存储设备中广泛使用的错误检测手段。我们将通过矩阵运算和多项式除法，清晰地展示CRC的生成和校验原理。 错误纠正码（ECC）： 当传输错误对系统的容错能力要求更高时，我们就需要强大的纠错码。本章将系统介绍不同类型的ECC。首先是线性分组码（Linear Block Codes），包括汉明码（Hamming Code），它能够纠正单个比特错误，并且结构清晰，易于理解。接着我们会深入到更复杂的编码，如卷积码（Convolutional Codes），它们利用了数据流的记忆特性，通过维特比算法（Viterby Algorithm）可以实现高效的纠错。 现代编码技术： 本章的最后将展望更先进的编码技术，如Turbo码（Turbo Codes）和低密度奇偶校验码（LDPC Codes）。这些码是现代通信系统（如4G/5G、Wi-Fi）的核心，它们能够逼近香农极限，实现极高的编码增益，显著提高通信系统的可靠性。我们将简要介绍其迭代解码的原理，以及它们为何能够取得如此优异的性能。 第四章：调制解调的奥秘——信息载体的变换 要将数字信号有效地传输到物理信道上，需要将其“搬运”到一个合适的载波上，这个过程称为“调制”。而在接收端，则需要将载波上的信号“卸载”下来，还原为原始的数字信号，这个过程称为“解调”。本章将深入探讨： 幅度调制（Amplitude Modulation, AM）： 这是最基础的调制方式之一，通过改变载波的幅度来携带信息。我们将介绍双边带AM（DSB-AM）和单边带AM（SSB-AM），并分析它们的频谱特性、带宽需求以及优缺点。 频率调制（Frequency Modulation, FM）： FM通过改变载波的频率来携带信息，其抗噪声能力通常优于AM。我们将讨论FM的基本原理，以及其在音频广播等领域的应用。 相位调制（Phase Modulation, PM）： PM通过改变载波的相位来携带信息，它与FM有着紧密的联系。我们将分析PM的原理，以及其在某些特定通信系统中的作用。 数字调制技术： 针对数字信号，我们有更丰富多样的调制方式。本章将重点介绍： 振幅键控（Amplitude Shift Keying, ASK）： 最简单的数字调制，用不同的载波幅度表示不同的数字码元。 频率键控（Frequency Shift Keying, FSK）： 用不同的载波频率表示不同的数字码元。 相位键控（Phase Shift Keying, PSK）： 用不同的载波相位表示不同的数字码元，如BPSK（二进制PSK）和QPSK（四进制PSK）。 正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）： 结合了ASK和PSK的优点，能够在一个载波上携带更多信息，是现代高速数据通信（如Wi-Fi、4G/5G）的核心技术。我们将详细讲解QAM的原理，以及星座图（Constellation Diagram）在可视化和分析QAM信号中的作用。 解调原理： 对于上述各种调制方式，本章将同步介绍其相应的解调原理，包括相干解调和非相干解调，并分析它们在实现复杂度和性能上的差异。 第五章：系统设计与性能评估 在掌握了数字通信的基本原理后，本章将引导读者将这些知识融会贯通，应用于实际通信系统的设计与评估： 通信系统的基本模型： 我们将建立一个通用的数字通信系统模型，包括信源、信宿、编码器、调制器、发送滤波器、信道、接收滤波器、解调器、解码器和信息源。通过这个模型，我们可以清晰地看到信息在系统中的流动过程。 关键性能指标： 本章将介绍评估通信系统性能的关键指标，如误比特率（Bit Error Rate, BER）、信息传输速率（Information Transmission Rate）、信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）、频谱效率（Spectral Efficiency）等。我们将讲解这些指标的计算方法，以及它们之间的相互关系。 系统设计中的权衡： 在实际通信系统设计中，往往需要在多种因素之间进行权衡，例如数据速率、可靠性、功耗、成本、复杂度等。本章将通过案例分析，展示如何根据应用需求，在传输速率和误码率之间进行优化，如何选择合适的调制解调方式和信道编码方案来满足特定的性能要求。 现代通信系统简介： 最后，本章将简要介绍当前主流通信系统，如蜂窝移动通信（GSM, 3G, 4G, 5G）、无线局域网（Wi-Fi）、卫星通信等，并从原理层面探讨它们在数字通信技术应用上的体现。 本书《畅游信息洪流：数字通信原理与系统设计》力求用清晰的语言、严谨的逻辑、丰富的图示和实例，为读者构建起一个全面、深入的数字通信知识体系。无论您是通信工程专业的学生，还是对信息科技充满好奇的技术爱好者，本书都将是您探索数字世界、理解现代通信技术不可或缺的向导。掌握本书内容，您将能够更深刻地理解我们所处的数字时代，并为未来通信技术的创新与发展奠定坚实的基础。
我拿到这本书时，原本期待能从中窥见电子世界那精妙的“艺术性”，毕竟模拟电路是所有现代电子设备的心脏。然而，这本书给我的感觉更像是一本冰冷的工程手册。它的叙述方式极其严谨、刻板，每一个概念的引入都仿佛是经过了最严格的逻辑链条审视，缺乏了一丝必要的“人情味”和启发性。比如在讲解运放的理想模型时，虽然数学推导无可挑剔，但对于为什么我们需要这些“理想化”的假设，以及在实际应用中这些假设是如何被打破的，着墨不多。我更希望看到一些历史的演进，了解是哪位工程师为了解决什么具体问题，才催生了这些电路结构。这本书的图示部分也略显陈旧，很多电路图看起来像是上个世纪的设计风格，对于习惯了现代软件仿真界面的人来说，缺少直观性。当我试图将书中的理论应用到我的一个小项目中时，发现书上所有的例子都非常“教科书式”，一旦加入现实中的噪声、温漂或者元件的非线性特性，书上的结论就显得有些苍白无力。总结来说，它是一本扎实的工具书，但远非一本激发创造力的灵感之源。