用戶通信終端設備原理與技能訓練 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:中國勞動社會保障齣版社

作者:陳良

出品人:

頁數:291

译者:

出版時間:2004-1

價格:26.00元

裝幀:

isbn號碼:9787504541406

叢書系列:

圖書標籤:

• 通信原理
• 用戶終端
• 移動通信
• 設備維護
• 技能訓練
• 電路分析
• 故障診斷
• 通信技術
• 電子技術
• 實踐教學

圖書名稱：用戶通信終端設備原理與技能訓練 內容簡介 本書旨在為讀者提供一套全麵、深入且實用的知識體係，涵蓋現代通信終端設備的工作原理、關鍵技術、設計實現以及實際操作與維護技能。本書內容結構清晰，邏輯嚴謹，理論深度與工程實踐緊密結閤，是通信工程、電子信息、計算機科學等相關專業師生、研發人員、技術工程師以及對通信終端技術感興趣的專業人士的理想參考資料和技能提升指南。 全書共分為六個主要部分，係統地闡述瞭用戶通信終端設備的演進曆程、核心組成、通信協議棧、關鍵射頻與基帶技術、軟件定義無綫電（SDR）原理及其在終端設備中的應用，並重點介紹瞭新興的5G/6G終端技術挑戰與實踐。 --- 第一部分：通信終端設備概述與基礎理論（第1章至第3章） 第1章：通信終端設備的演進與分類 本章首先迴顧瞭從模擬時代到數字移動通信的終端設備發展曆程，重點分析瞭曆代移動通信技術（1G至4G）終端的關鍵特徵和局限性。隨後，係統地對現代通信終端設備進行瞭分類，包括智能手機、物聯網（IoT）終端、專業通信設備（如對講機、車載單元）等，並探討瞭不同類型終端在設計目標、功耗預算和功能需求上的差異。本章還引入瞭終端設備在整個通信係統架構中的戰略地位，強調瞭用戶界麵和人機交互（HCI）在終端設計中的重要性。 第2章：終端設備的基本架構與功能模塊 本章深入剖析瞭現代通信終端設備（以智能手機為例）的通用硬件架構。詳細介紹瞭主處理器（SoC）、存儲係統（RAM/ROM）、電源管理單元（PMU）、傳感器陣列以及各種接口電路的工作機製。特彆關注瞭SoC內部的異構計算單元，如CPU集群、GPU、DSP和NPU，及其在處理通信協議棧和應用負載時的協同工作方式。本章強調瞭係統級集成（System-on-Chip, SoC）對降低終端尺寸、功耗和成本的關鍵作用。 第3章：通信協議棧與數據流分析 本章聚焦於終端設備如何實現端到端的通信。詳細闡述瞭基於OSI模型和TCP/IP協議族的移動通信協議棧結構。重點分析瞭物理層（PHY）、數據鏈路層（MAC）、網絡層（如IPv4/IPv6、移動IP）以及傳輸層（TCP/UDP）在終端側的具體實現和交互過程。通過實例演示，講解瞭數據包如何在應用層産生，如何逐層封裝，最終通過基帶芯片調製發送的完整數據流路徑，以及接收端如何進行反嚮解封裝。 --- 第二部分：核心射頻與模擬前端技術（第4章至第6章） 第4章：射頻收發機原理與架構 本部分是理解終端通信性能的關鍵。本章詳細介紹瞭射頻前端（RFFE）的組成，包括低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、濾波器（SAW/BAW）、混頻器和壓控振蕩器（VCO）。對比分析瞭超外差架構、直接變頻（Zero-IF）架構和低中頻（Low-IF）架構在實現復雜調製解調時的優缺點，尤其側重於低功耗和高綫性度的設計權衡。 第5章：天綫設計與匹配網絡 天綫是終端設備與無綫信道交互的物理接口。本章深入探討瞭微帶天綫、倒F天綫（IFA）以及MIMO天綫陣列在緊湊空間內的設計挑戰。詳細講解瞭阻抗匹配理論，包括史密斯圓圖的應用，如何通過匹配網絡確保天綫係統與射頻收發機的最佳功率傳輸。同時，討論瞭天綫開關模塊（T/R Switch）和雙工器/多工器在頻譜隔離中的核心作用。 第6章：噪聲、失真與接收靈敏度分析 本章從性能指標的角度審視射頻前端。係統分析瞭噪聲係數（NF）、三階交調點（IP3）、飽和輸齣功率（Psat）等關鍵指標對接收靈敏度和抗乾擾能力的影響。詳細解釋瞭“接收鏈路預算”的計算方法，以及如何通過優化LNA和PA的性能參數來滿足不同製式通信標準的接收靈敏度要求。 --- 第三部分：基帶信號處理與數字調製解調（第7章至第9章） 第7章：數字調製技術及其在終端中的實現 本章聚焦於基帶信號的數字化處理。詳細介紹瞭QPSK、16QAM、64QAM乃至1024QAM等現代數字調製技術的基本原理、星座圖分析及其對信噪比（SNR）的要求。重點講解瞭數字上變頻（DUC）和數字下變頻（DDC）的概念，以及這些處理如何在終端的專用DSP或FPGA中高效完成。 第8章：信道編碼與多址接入技術 本章闡述瞭終端如何對抗無綫信道帶來的衰落和乾擾。深入講解瞭捲積碼、Turbo碼和LDPC（低密度奇偶校驗碼）等前嚮糾錯（FEC）編碼方案的原理。同時，係統對比瞭FDMA、TDMA、CDMA和OFDMA（正交頻分多址）這幾種主要的移動通信多址接入技術，並分析瞭終端側需要執行的同步、小區搜索和測量任務。 第9章：時鍾同步與基帶資源管理 精確的時間同步是所有現代無綫通信的基礎。本章討論瞭終端內部的晶振、PLL（鎖相環）在提供精確采樣率和載波頻率方麵的作用。探討瞭終端如何從基站獲取精確時鍾參考，以及在空閑模式（Idle Mode）和活動模式下，如何通過睡眠和喚醒機製實現高效的功耗管理（Power Saving Features）。 --- 第四部分：軟件定義與嵌入式係統集成（第10章至第12章） 第10章：軟件定義無綫電（SDR）在終端中的應用 本章探討瞭SDR概念如何應用於現代通信芯片設計。分析瞭硬件加速單元與軟件可配置邏輯（如FPGA或可編程DSP）之間的邊界劃分。討論瞭SDR架構如何支持終端設備的空中接口（Air Interface）靈活升級（如支持新頻段或新調製模式），以及其在快速原型驗證中的價值。 第11章：終端操作係統與驅動程序 終端設備依賴於復雜的嵌入式操作係統（如Linux內核裁剪、Android或特定RTOS）來管理硬件資源和運行應用。本章詳細分析瞭驅動程序層（Kernel Driver）與硬件抽象層（HAL）在連接基帶芯片、射頻模塊和應用處理器之間的橋梁作用。重點討論瞭驅動程序如何處理中斷、DMA傳輸和內存映射。 第12章：電源管理與熱設計約束 功耗是移動終端設計的核心限製因素。本章詳細分析瞭終端在不同工作狀態（空閑、數據傳輸、通話）下的功耗模型。闡述瞭PMIC（電源管理集成電路）如何通過動態電壓和頻率調節（DVFS）來優化能效。同時，討論瞭射頻功率放大器和CPU産生的熱量如何影響係統性能（如PA綫性化和CPU降頻），以及熱設計策略。 --- 第五部分：新興技術與標準實踐（第13章至第15章） 第13章：5G NR終端關鍵技術解析 本章聚焦於第五代移動通信（5G New Radio, NR）終端麵臨的挑戰和關鍵技術。詳細介紹瞭5G的頻譜劃分（FR1和FR2/毫米波）、波束賦形（Beamforming）技術在終端側的實現原理和陣列設計。深入探討瞭5G NR特有的多接入技術（如OFDMA的子載波配置）以及mMTC、eMBB和uRLLC服務對終端性能的要求。 第14章：物聯網（IoT）終端的設計考量 針對低功耗廣域網（LPWAN）技術，如NB-IoT和LTE-M，本章分析瞭這些終端在設計上的獨特需求。重點討論瞭超長待機所需的深度睡眠模式、窄帶信號處理的簡化、以及對定位服務（如GNSS集成）的需求。對比瞭不同LPWAN技術的接入流程和數據傳輸特性。 第15章：終端的安全機製與隱私保護 本章討論瞭終端通信安全性的各個層麵。從物理層開始，包括加密算法（如AES、SHA）在基帶中的硬件加速實現。深入分析瞭SIM/USIM卡的作用、UE身份認證（如5G AKA）流程，以及如何在操作係統級彆防止惡意軟件對通信模塊的劫持。討論瞭安全啓動（Secure Boot）和可信執行環境（TEE）對保障終端數據安全的重要性。 --- 第六部分：技能訓練與故障診斷（附錄與實踐環節） 附錄A：關鍵測試設備與測量方法 本附錄提供瞭終端設備性能測試所需的專業知識。介紹瞭矢量信號分析儀（VSA）、矢量網絡分析儀（VNA）和信令測試儀（Base Station Emulator）在終端射頻性能（EVM、ACLR、雜散）測試中的設置和操作流程。 附錄B：常用通信模塊接口與配置 提供瞭對主流通信模組（如Wi-Fi/藍牙Combo芯片、蜂窩調製解調器）的硬件接口標準（如PCIe、USB、UART）和AT指令集的基本介紹，便於讀者進行係統集成和初步調試。 實踐訓練模塊： 本部分設計瞭一係列基於軟硬件結閤的實踐項目，引導讀者動手操作： 1. 基礎射頻鏈路分析實驗： 使用軟件工具模擬信號源和接收機，觀察調製信號在不同噪聲和衰落下的星座圖變化。 2. 協議層數據抓包與分析： 介紹如何配置終端進行底層協議數據捕獲，並使用Wireshark等工具對4G/5G信令流程進行解碼和故障分析。 3. 功耗剖析實踐： 利用硬件電流探針或PMIC提供的日誌接口，測量終端在不同任務負載下的瞬時功耗麯綫，並提齣優化建議。 本書的最終目標是培養讀者不僅理解“終端如何工作”，更能掌握“如何設計、測量和排除終端設備故障”的綜閤工程能力。

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