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出版者:重慶大學齣版社

作者:陳良

出品人:

頁數:168

译者:

出版時間:2002-6

價格:16.00元

裝幀:

isbn號碼:9787562424024

叢書系列:

圖書標籤:

• 移動通信
• 終端設備
• 實訓
• 教程
• 5G
• 4G
• 通信原理
• 移動網絡
• 無綫通信
• 實操
• 技能提升

深入解析現代電子係統中的關鍵技術：從基礎原理到前沿應用 本書聚焦於當代電子工程領域的核心技術與實踐應用，旨在為讀者提供一個全麵、深入且注重實操的學習框架。我們摒棄瞭對特定終端設備（如手機、平闆）的狹隘聚焦，轉而著眼於支撐所有現代電子係統的底層原理、關鍵器件、係統集成以及測試驗證方法。 第一部分：信號的本質與物理層基礎 本部分內容將係統性地迴顧並深化對信息論基礎的理解，並將其轉化為實際的物理層實現路徑。我們探討的重點在於如何高效、可靠地在物理介質上傳輸信息，而非特定終端設備的硬件結構。 1. 現代通信係統的數學模型與信道特性分析： 隨機過程理論在通信中的應用： 深入探討高斯白噪聲、平穩隨機過程、功率譜密度等概念，分析它們如何影響信號的捕獲與解調。 信道建模與衰落分析： 詳細闡述多徑效應（瑞利、萊斯信道）的機理，介紹信道衝激響應的概念，以及如何利用統計模型來預測和補償信道帶來的性能損失。這部分內容完全側重於電磁波在空間中的傳播特性，與終端設備的具體電路設計無關。 調製解調技術的高級視角： 重點分析數字調製方案（QPSK, 16QAM, 64QAM）的星座圖、誤碼率性能（BER）麯綫，並講解正交頻分復用（OFDM）技術的核心數學基礎——傅裏葉變換在時頻資源分配中的應用，以及循環前綴（CP）的設計原則。 2. 射頻（RF）前端電路原理與設計考量： 本章關注信號從數字域轉換為模擬域，並送入天綫發射，或接收端從模擬域轉換迴數字域所需的關鍵電子單元。 低噪聲放大器（LNA）設計： 深入分析LNA對係統接收靈敏度的決定性影響，探討噪聲係數（NF）的計算、匹配網絡（如史密斯圓圖應用）的設計，以及如何權衡增益與噪聲之間的矛盾。 混頻器與本振（LO）電路： 解析混頻器在下變頻和上變頻過程中的作用，重點討論頻率泄漏、鏡像抑製以及相位噪聲對解調性能的負麵影響。 功率放大器（PA）的綫性化挑戰： 討論PA在高效率和高綫性度之間的內在衝突，介紹諸如包絡跟蹤（ET）和預失真（DPD）等綫性化技術背後的信號處理算法，而非探討PA的封裝或散熱結構。 第二部分：信號處理與協議棧架構 本部分將視角從物理層提升至基帶處理和協議架構層麵，探討如何利用先進的算法來提高數據吞吐量、頻譜效率和係統魯棒性。 3. 現代信道編碼與糾錯理論： 前嚮糾錯（FEC）機製： 詳述捲積碼（Viterbi譯碼）和分組碼（如BCH, Reed-Solomon）的代數結構與譯碼流程。重點在於理解編碼增益的來源，以及它如何拓展係統的覆蓋範圍。 高效編碼方案： 深入剖析Turbo碼和低密度奇偶校驗碼（LDPC）的迭代譯碼原理。這部分內容完全基於代數和概率論，與任何特定的硬件實現細節無關。 4. 多址接入技術與資源調度： 本章著重於如何允許多個用戶共享有限的頻譜資源，這是所有多用戶通信係統的核心挑戰。 正交頻分多址（OFDMA）的資源塊分配： 講解如何根據信道質量指示（CQI）動態地將頻率資源分配給不同的用戶，以實現係統吞吐量的最大化。 調度算法： 比較比例公平（Proportional Fair, PF）調度、最大吞吐量調度等算法的優劣，分析其在延遲敏感性和係統公平性之間的權衡。 第三部分：係統集成、測試與度量 本部分將理論知識轉化為工程實踐，探討如何設計、構建和驗證復雜的電子係統，確保其滿足嚴格的性能指標。 5. 嵌入式數字信號處理（DSP）係統架構： 高速數據通路設計： 討論定點和浮點運算在基帶處理中的適用場景。重點分析流水綫化、並行處理等提高吞吐量的方法。 FPGA與ASIC的選型與應用： 比較使用現場可編程門陣列（FPGA）進行原型驗證和使用專用集成電路（ASIC）進行大規模生産的工程考量，包括開發周期、功耗和成本分析。這涉及底層硬件描述語言（HDL）的應用邏輯，而非終端設備的操作係統或應用層。 6. 係統級性能評估與規範符閤性測試： 網絡分析儀與頻譜分析儀的應用： 詳細講解如何使用這些高精度儀器來測量發射機的頻譜掩蔽、雜散輻射、EVM（誤差矢量幅度）和ACLR（相鄰信道泄漏比）。重點在於理解這些測量結果背後的物理意義和工程容限。 互操作性測試（IOT）： 闡述在不同廠商設備間進行係統聯調時，如何依據3GPP等標準文檔來設計測試用例，驗證協議一緻性和物理層性能的達標情況。這屬於係統工程範疇，與單一設備的使用說明書無關。 本書的價值在於提供瞭一個跨越多個電子工程學科的綜閤視角，從信息論的數學基礎齣發，貫穿射頻電路、高級數字信號處理、多址接入策略，直至最終的係統級測試與驗證。它服務於對現代復雜電子係統工作機理有深入探究需求的工程師、研究人員和高級技術學生，使其能夠理解支撐所有無綫和有綫通信係統的底層通用技術體係。

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這本書最讓我感到驚喜的是它對“係統級思維”的培養所起到的作用，它沒有將終端設備視為一係列孤立的功能模塊，而是將它們編織成一個緊密協作的整體。例如，在講解傳感器數據采集模塊時，作者會同時提及數據預處理對後續基帶處理帶來的延遲影響，以及這如何反過來影響用戶體驗。這種跨學科、跨模塊的整閤視角，對於培養具備全麵視野的工程師至關重要。很多初級工程師隻專注於自己手頭的一畝三分地，卻不理解自己工作對整個係統性能的連鎖反應，而這本書通過實例強迫讀者去思考這種關聯性。例如，它詳細討論瞭操作係統調度策略如何影響實時通信任務的優先級，並在實訓環節中提供瞭修改調度參數並觀察實時抖動變化的實驗。這種強迫式的係統關聯訓練，比任何純粹的理論探討都來得更為深刻和有效，讓我真切地體會到移動通信終端設備開發的復雜性和綜閤性。

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這本書的實訓導嚮非常清晰，幾乎每一步操作都有詳細的截圖和步驟說明，對於初學者來說簡直是福音。我記得我剛開始接觸嵌入式係統編程時，常常因為一個看似微小的配置錯誤而卡住好幾天，但翻開這本書，那些復雜的命令行輸入和硬件連接圖一下子變得直觀易懂。它不僅僅是理論的堆砌，更像是一個經驗豐富的工程師手把手帶著你走過整個項目流程。特彆是關於基帶信號處理那幾個章節，作者沒有停留在公式推導上，而是直接給齣瞭如何在仿真軟件中實現這些算法的例子，這大大拉近瞭理論與實踐之間的距離。很多高校教材側重於概念的完整性，結果導緻學生在實際動手操作時發現書本知識與工業界標準存在脫節，而這本書顯然注意到瞭這一點，它選擇瞭那些目前在行業內仍然主流或具有重要參考價值的技術棧進行深入講解，確保我們學到的東西能在未來的工作中派上用場。我特彆欣賞作者在講解過程中穿插的“注意事項”和“陷阱警示”，這些經驗之談比標準教程裏的內容更有價值，直接避免瞭我們走不必要的彎路，讓人感覺作者確實是帶著一顆赤誠之心來編寫這部教材的，而不是敷衍瞭事。

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這本書的章節安排和知識點的遞進邏輯簡直是教科書級彆的典範，讀起來非常順暢，幾乎沒有那種突然冒齣我不理解的新概念然後就要求我進行復雜操作的突兀感。它仿佛是按照一個人的學習麯綫來設計的，從最基礎的硬件選型、開發環境搭建開始，穩步過渡到核心功能模塊的實現，最後再到係統集成和性能優化。我尤其喜歡它在講解某個特定模塊時，會先用一個非常簡潔的段落概述其在整個終端設備中的作用和地位，然後再深入到具體的技術細節。這種宏觀與微觀結閤的敘事方式，讓我能始終保持對全局的把握，不至於沉迷於細節而迷失瞭方嚮。舉個例子，在講解射頻前端匹配時，它先解釋瞭為什麼匹配電路如此重要，然後纔展示瞭如何使用Smith圓圖進行優化設計，這種先“為什麼”後“怎麼做”的結構，極大地增強瞭我的理解深度和記憶持久性。對於需要長期追蹤技術發展的領域來說，這種建立在堅實基礎上的知識體係構建方法，比單純羅列技術點的堆砌要高明得多。

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這本書的排版和圖錶質量絕對是業內頂尖水平，閱讀體驗非常舒適。清晰的黑色字體在純白的背景上對比強烈，長時間閱讀眼睛也不會感到疲勞，這對於需要長時間沉浸在技術文檔中的學習者來說是一個巨大的加分項。很多技術書籍的電路圖和時序圖往往印得模糊不清，或者關鍵的信號綫和節點標注得過於擁擠，讓人看瞭抓耳撓腮，但這本書在這方麵做到瞭極緻的清晰化處理。每個關鍵的波形圖都配有詳盡的注釋，甚至連仿真軟件中的時間軸刻度都標注得一清二楚。更值得稱贊的是，它對代碼片段的格式化處理非常規範，無論是C語言部分還是匯編輔助部分，縮進和關鍵詞高亮都做得一絲不苟，這使得閱讀和復製粘貼進行測試的效率都大大提高。好的視覺設計不僅是美觀問題，更是直接影響學習效率和信息傳遞準確性的關鍵因素，這本書在這一點上做得非常到位，體現瞭齣版方對內容質量的嚴格把控。

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作為一名資深的行業技術人員，我通常對市麵上的“實訓教程”抱持一種審慎甚至略帶懷疑的態度，因為很多這類書籍要麼是內容過時，要麼就是為瞭湊頁數而強行加入一些不著邊際的示例。然而，這本《移動通信終端設備實訓教程》卻成功地扭轉瞭我的看法。它的內容深度和廣度都令人印象深刻，尤其是在涉及功耗管理和熱設計的部分，它不僅僅停留在理論層麵，還引入瞭最新的低功耗設計模式和實時溫度監控算法的應用案例。這對於開發麵嚮消費電子市場的高性能設備至關重要。此外，書中對不同通信協議棧（比如從2G嚮4G/5G演進過程中的關鍵技術點）的實操模擬講解，展示瞭作者對技術演進趨勢的深刻洞察力。這使得這本書不僅能用於當下的項目實踐，還具備瞭相當長一段時間的“保質期”。閱讀過程中，我發現很多細節處理，比如中斷服務程序的優化和內存泄漏的調試技巧，都是在實際的大規模項目中纔會暴露齣的問題，作者能將其提煉齣來並進行講解，實屬難得，體現瞭深厚的工程實踐功底。

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