基本信息
书名:模拟电子技术
定价:15.20元
售价:10.3元,便宜4.9元,折扣67
作者:林春方,杨建平
出版社:高等教育出版社
出版日期:2006-01-01
ISBN:9787040192261
字数:
页码:193
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.4kg
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内容提要
根据高职高专培养目标的要求以及现代科学技术发展的需要,《模拟电子技术》以现代电子技术的基本知识、基本理论为主线,使电子技术的基本理论与各种新技术有机地结合在一起,以培养学生的工作能力为目的;将理论知识的讲授、课内讨论、作业与技能训练有机结合、融为一体,使能力培养贯穿于整个教学过程。在编写过程中,按高职教材在理论上“必需”、“够用”的原则,着重讲清物理概念,避免繁琐的理论计算和推导,着重介绍比较实用的工程计算和近似估算方法。《模拟电子技术》内容丰富,讲解通俗易懂,可读性强。
目录
作者介绍
杨建平,河北阜平人,空军大校军衔,1972年参加工作,1982年入伍。1982年本科毕业于国防科技大学液体火箭发动机专业,1988年硕士研究生毕业于西北工业大学固体火箭发动机专业,1992年赴英访问学者。现为空军工程大学导弹学院防空指挥系装备教研室教授,博士生导师。主要从事军事装二蚤学的教学与科研工作。从教26年来,主持和参与科研项目20余项,获军队科技进步二等奖1项、三等奖6项,获空军军事理论研究一等奖1项、三等奖6项;获军队级教学成果二等奖1项;发表学术论文100余篇,被国际检索收录7篇,出版专著6部。
文摘
序言
《现代通信系统与数字信号处理》 内容简介 本书是一本深入探讨现代通信系统理论与实践的综合性著作。全书共分为四个主要部分,系统地阐述了从基础概念到前沿技术的演进过程,旨在为读者构建一个全面而深刻的认知框架。本书尤其关注数字信号处理在现代通信中的核心作用,并详细介绍了其关键技术及其在各种通信场景下的应用。 第一部分:通信系统基础理论与演进 本部分为读者奠定坚实的通信理论基础,追溯通信技术的发展脉络。 第一章:通信系统概述与发展历程 1.1 通信系统的基本构成 详细解析了信息源、发送端、信道、接收端以及信宿这五个基本组成部分的功能和相互关系。 介绍了信号的分类,包括模拟信号与数字信号的特点,以及它们在通信系统中的转化过程。 阐述了信息传输的几个关键指标:带宽、信噪比、信息速率等,并解释了它们对通信质量的影响。 1.2 模拟通信系统回顾 回顾了调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等经典模拟调制技术的基本原理、特点、优缺点及其在早期通信中的应用。 讨论了模拟通信的局限性,例如易受噪声干扰、传输效率低、难以实现多路复用等,为引入数字通信的优势做铺垫。 1.3 数字通信系统的兴起与优势 深入分析了数字通信相对于模拟通信的革命性优势,包括抗噪声能力强、传输质量高、易于纠错和加密、便于集成和实现复杂功能、频谱利用率高等。 介绍了数字通信的基本流程:信源编码、信道编码、调制、解调、译码、信宿。 1.4 现代通信系统面临的挑战与趋势 探讨了当前通信系统面临的主要挑战,如爆炸式增长的数据流量、对更高速率和更低延迟的需求、无线频谱资源的日益稀缺、网络安全问题等。 展望了通信技术的发展趋势,包括5G/6G、物联网(IoT)、人工智能在通信中的应用、软件定义通信(SDC)、认知无线电等。 第二章:信息论基础 2.1 信息熵与信息量 详细介绍信息熵的概念,理解其作为信息不确定性度量的意义。 讲解了离散随机变量和连续随机变量的熵计算方法。 引入联合熵、条件熵和互信息的概念,解释它们在衡量信息之间关系上的作用。 2.2 信源编码理论 深入讲解信源编码的目标:去除冗余,提高信息传输效率。 详细介绍霍夫曼编码(Huffman Coding)的原理、编码过程和性能分析。 讲解算术编码(Arithmetic Coding)的工作机制及其优于霍夫曼编码的方面。 讨论了变长编码(VLC)的通用概念和应用。 2.3 信道容量 阐述香农(Shannon)信道容量定理的核心思想:存在一个理论上限,使得信息能够以任意小的错误概率传输。 以高斯白噪声信道(AWGN Channel)为例,推导并分析其信道容量公式,理解带宽与信噪比如何影响容量。 介绍离散无记忆信道(DMC)的容量计算。 讨论实际通信系统如何逼近信道容量。 第二部分:数字信号处理核心技术 本部分是本书的核心,详细介绍数字信号处理(DSP)在通信系统中的关键技术。 第三章:离散时间信号与系统 3.1 离散时间信号的表示与特性 讲解了序列、离散信号的定义和采样过程。 分析了周期信号、偶信号、奇信号等基本信号特性。 介绍了单位冲激序列(δ[n])和单位阶跃序列(u[n])的性质及在信号表示中的作用。 3.2 线性时不变(LTI)系统 详细阐述LTI系统的定义、性质(叠加性、移不变性)。 介绍了系统的冲激响应(h[n])及其重要性,理解它如何完全表征一个LTI系统。 讲解了卷积(Convolution)运算在LTI系统分析中的核心地位,并给出计算方法。 分析了因果系统、稳定系统的条件。 3.3 傅里叶变换在离散时间信号分析中的应用 介绍离散时间傅里叶变换(DTFT)的定义、性质及其在频域分析中的作用。 讲解了傅里叶级数(DFS)用于周期信号的分析。 深入讨论离散傅里叶变换(DFT)的定义、性质和计算(FFT)。 阐述了DTFT、DFT在信号频谱分析、滤波设计中的实际应用。 第四章:Z变换与系统函数 4.1 Z变换及其性质 定义了双边Z变换和单边Z变换,并解释了收敛域(ROC)的重要性。 列举并推导了Z变换的常用性质,如线性性、时移性、尺度变换性、微分性质、卷积性质等。 讲解了逆Z变换的求解方法,包括留数定理法和部分分式展开法。 4.2 系统函数与系统分析 将Z变换应用于LTI系统分析,引入系统函数H(z)。 解释了系统函数零点、极点与系统频率响应、稳定性的关系。 分析了线性相位系统、最小相位系统等重要概念。 演示了如何利用Z变换分析和设计数字滤波器。 第五章:数字滤波器设计与实现 5.1 数字滤波器概述 区分了无限冲激响应(IIR)滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器,并对比了它们的特点、优缺点。 介绍了滤波器的主要类型:低通、高通、带通、带阻滤波器。 5.2 FIR滤波器设计 详细介绍窗函数法(Rectangular, Hanning, Hamming, Blackman, Kaiser等)的设计原理,以及不同窗函数对滤波器性能的影响。 讲解了频率采样法和最优FIR滤波器设计(Parks-McClellan算法)的基本思想。 5.3 IIR滤波器设计 介绍了从模拟滤波器到数字滤波器的转换方法,如脉冲不变法、双线性变换法。 重点讲解了巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev I, Chebyshev II)和椭圆(Elliptic)滤波器的设计思路和性能对比。 5.4 滤波器实现结构 介绍了直接型(Direct Form I/II)、级联型(Cascade)、并联型(Parallel)等FIR和IIR滤波器的常见实现结构。 分析了不同结构在计算复杂度、寄存器需求和数值稳定性方面的差异。 第三部分:现代通信系统中的关键技术 本部分将数字信号处理技术与通信系统相结合,介绍当前主流通信系统所采用的关键技术。 第六章:数字调制与解调技术 6.1 幅度键控(ASK)与频率键控(FSK) 讲解了二进制ASK(OOK)和FSK的基本原理、星座图、功率谱密度。 分析了其在简单通信场景下的应用和局限性。 6.2 相位键控(PSK)与正交幅度调制(QAM) 详细介绍BPSK、QPSK、8PSK等PSK技术的调制过程、星座图、误码率性能。 深入阐述QAM(如16-QAM, 64-QAM, 256-QAM)作为高效调制方式的原理,分析其频谱效率和性能。 讨论了相干解调和非相干解调的实现方式。 6.3 连续相位调制(CPM) 介绍高斯最小频移键控(GMSK)等CPM技术,分析其在移动通信中的优势。 6.4 接收机模型与性能评估 建立通信系统的典型接收机模型,包括匹配滤波器、最佳估计器等。 推导并分析各种调制方式在AWGN信道下的误码率(BER)性能。 第七章:信道编码与纠错技术 7.1 信道编码概述与编码增益 解释了信道编码在降低误码率、提高通信可靠性方面的重要性。 引入了编码增益的概念,说明纠错码如何改善系统性能。 7.2 线性分组码 详细讲解了海明码(Hamming Code)的构造、编码与解码过程,以及其纠错能力。 介绍了循环码(Cyclic Codes)的基本概念。 7.3 卷积码 讲解了卷积码的编码过程(编码器结构、码率、约束长度)。 详细介绍维特比(Viterbi)译码算法,理解其如何通过最大似然准则实现最优译码。 7.4 现代纠错码 介绍Turbo码和低密度奇偶校验码(LDPC)等现代高性能纠错码的基本思想和译码原理。 分析了它们在5G等先进通信系统中的应用。 第八章:多用户接入与多址技术 8.1 频分多址(FDMA) 阐述FDMA的基本原理,分析其优势与局限性。 8.2 时分多址(TDMA) 详细介绍TDMA的工作方式,包括时隙分配、同步问题。 讨论了其在GSM等系统中的应用。 8.3 码分多址(CDMA) 深入讲解CDMA的基本原理,包括扩频、伪随机序列、多径抗干扰能力。 分析了其容量优势和系统限制。 8.4 正交频分复用(OFDM) 详细阐述OFDM的原理,包括将高速数据流分解到多个低速子载波上。 讨论了OFDM在应对多径衰落方面的优势,以及循环前缀(CP)的作用。 介绍了OFDM在Wi-Fi、LTE、5G等系统中的广泛应用。 8.5 多输入多输出(MIMO)技术 介绍MIMO的基本概念,包括空间复用和空间分集。 讲解了MIMO如何通过增加天线数量来提高数据传输速率和可靠性。 第四部分:前沿通信技术与应用展望 本部分将视野拓展到通信技术的最新发展和未来趋势。 第九章:无线通信网络技术 9.1 蜂窝移动通信系统演进(2G-5G) 回顾了从2G(GSM)、3G(WCDMA/CDMA2000)、4G(LTE)到5G的演进历程,重点分析各代技术的关键技术突破和性能提升。 阐述了5G的关键特性:增强移动宽带(eMBB)、超可靠低时延通信(URLLC)、海量机器类通信(mMTC)。 9.2 物联网(IoT)通信 介绍支持IoT的通信协议和技术,如LoRa, NB-IoT, Sigfox等。 分析IoT通信在低功耗、低带宽、大规模连接方面的特点和挑战。 9.3 卫星通信与光纤通信 简要介绍卫星通信的轨道分类、应用场景。 探讨光纤通信在长距离、高带宽传输中的优势及其在现代网络中的核心地位。 第十章:人工智能与通信融合 10.1 AI在通信系统设计中的应用 探讨机器学习在信道估计、均衡、用户调度、资源分配等方面的应用。 分析AI如何优化通信网络的性能和效率。 10.2 智能通信网络 介绍软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)如何赋能通信网络向智能化、灵活化发展。 讨论认知无线电(Cognitive Radio)的思想,实现通信系统的自适应与智能优化。 10.3 未来通信展望 展望6G通信的潜在技术方向,如全息通信、感官通信、内嵌AI等。 探讨通信技术如何与区块链、边缘计算等新兴技术深度融合,构建未来的智能社会。 本书特色 本书的编写力求理论联系实际,在详细介绍基础理论的同时,大量引用现代通信系统中实际应用的例子和技术。各章节都包含丰富的图表和案例分析,帮助读者更好地理解抽象概念。章节末尾的习题和思考题有助于读者巩固所学知识。本书语言严谨,结构清晰,适合作为高等院校通信工程、电子信息工程等相关专业本科生及研究生的教材或参考书,也可供从事通信系统研发、设计与维护的工程师阅读。通过本书的学习,读者将能深刻理解现代通信系统的奥秘,掌握数字信号处理的关键技术,并对未来的通信发展趋势有清晰的认识。
这本书给我的感觉是,它是一本“教科书”而非“手册”。它致力于构建一个完整的知识体系,而不是提供即查即用的解决方案。阅读体验上,我发现它在阐述线性电路分析时非常严谨和详尽,特别是对非线性器件的线性化处理过程,每一步的假设和条件都交代得清清楚楚,体现了极高的学术标准。然而,当涉及到一些更偏向应用的议题,比如噪声的抑制和电磁兼容性(EMC)的初步概念时,篇幅就显得有些不足了。比如,书中对热噪声和散弹噪声的统计学描述非常到位,但在如何设计低噪声放大器(LNA)以最小化这些噪声源对信噪比的影响时,就显得不够具体。我希望如果能增加一个专门的章节,系统性地讨论如何运用各种滤波技术和布局技巧来对抗环境干扰,这本书的实用价值会更上一层楼。尽管如此,对于想要打下坚实理论基础,未来想从事电路设计或深入研究的读者来说,这本书依然是绕不开的一座高峰,它提供的是思维的框架,而不是现成的答案。