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出版者:

作者:陳光夢

出品人:

頁數:401

译者:

出版時間:2011-2

價格:45.00元

裝幀:

isbn號碼:9787309078688

叢書系列:

圖書標籤:

• 高頻
• 【工科】理工
• 高頻電路
• 射頻電路
• 微波電路
• 電路分析
• 電磁場
• 阻抗匹配
• 傳輸綫
• 濾波器
• 放大器
• 振蕩器

現代通信係統中的信號處理與算法 本書深入探討瞭現代通信係統中至關重要的信號處理技術及其背後的核心算法。我們不再局限於傳統的綫性係統分析，而是聚焦於如何利用先進的數學工具和計算方法，以應對日益復雜的無綫信道環境和更高的數據傳輸速率需求。 第一部分：基礎理論與數字信號錶示 本部分為後續高級主題奠定堅實的基礎，但著重於實際應用中的視角。我們首先迴顧傅裏葉分析（包括快速傅裏葉變換，FFT）在頻譜分析中的關鍵作用，並詳細闡述離散時間信號處理（DTSP）的基本原理。不同於側重於純粹的數學推導，我們強調如何選擇閤適的采樣率和量化精度，以最小化量化噪聲和混疊效應，這對於實現高效的模數（A/D）和數模（D/A）轉換至關重要。 重點內容包括： 數字濾波器設計：詳細介紹瞭IIR和FIR濾波器的設計方法，包括窗函數法、頻率采樣法、以及Parks-McClellan算法在最優濾波器設計中的應用。我們深入分析瞭不同濾波器類型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）在通帶紋波和過渡帶衰減之間的權衡，並提供瞭在軟件定義無綫電（SDR）平颱中實現的實踐指導。 隨機過程與噪聲分析：通信係統的性能往往受限於噪聲。本章詳盡分析瞭加性高斯白噪聲（AWGN）模型，並擴展到更現實的信道模型，如萊斯（Rice）衰落和瑞利（Rayleigh）衰落。我們通過大量的統計工具，如自相關函數和功率譜密度（PSD）的計算，來預測係統在特定噪聲環境下的誤碼率（BER）。 第二部分：信道估計與均衡技術 現代無綫信道具有時變和頻率選擇性衰落的特性，這使得接收端必須具備精確的信道狀態信息（CSI）纔能實現可靠的解調。本部分是本書的核心，專注於如何從接收信號中恢復齣原始的傳輸信息。 信道估計方法：我們詳細對比瞭基於導頻（Pilot-based）和盲（Blind）的信道估計技術。在導頻輔助下，重點講解瞭最小均方誤差（MMSE）準則下的綫性MMSE（LMMSE）估計器，並分析瞭其在導頻開銷與估計精度之間的平衡。對於盲信道估計，我們探討瞭子空間方法（如MUSIC和ESPRIT）在多輸入多輸齣（MIMO）係統中的應用潛力。 信道均衡：一旦信道得到估計，均衡器就負責反轉信道對信號造成的影響。我們不僅覆蓋瞭傳統的迫定製均衡（DFE）和綫性均衡器，更側重於現代的最大似然序列估計（MLSE），特彆是維特比算法（Viterbi Algorithm）在信道均衡中的高效實現。對於高速率係統，我們還引入瞭迫零（ZF）和MMSE均衡器的設計，並分析瞭它們在對抗頻率選擇性衰落方麵的優缺點。 第三部分：先進的調製與編碼技術 隨著對頻譜效率要求的提高，傳統的調製方案已無法滿足需求。本部分探討瞭支撐 4G/5G 係統的關鍵技術。 正交頻分復用（OFDM）的實現：OFDM是當前寬帶通信的基石。我們深入解析瞭OFDM的原理，包括其對多徑信道的抵抗能力，以及通過IFFT/FFT實現的關鍵步驟。本書特彆關注OFDM係統中的實際工程問題，例如循環前綴（CP）的設計以消除碼間乾擾（ISI），載波間乾擾（ICI）的抑製，以及功率放大器非綫性失真對信號質量的影響及相應的預失真技術。 信道編碼與譯碼：為瞭應對信道衰落，需要引入糾錯碼。我們詳細分析瞭捲積碼及其高效的Viterbi譯碼。隨後，本書將重點介紹當前主流的Turbo碼和低密度奇偶校驗碼（LDPC），包括它們的結構、迭代譯碼原理（如前嚮-後嚮算法）以及在現代通信標準（如Wi-Fi和LTE）中的應用實例，強調它們如何通過增加編碼增益來顯著改善係統性能。 第四部分：MIMO係統與空時處理 多輸入多輸齣（MIMO）技術通過增加天綫數量來提升係統容量和可靠性。本部分將信號處理技術提升到空間維度。 空間復用與發射分集：我們解釋瞭如何利用空間復用技術（如STBC，空時分組碼）在不增加傳輸功率的情況下，實現容量的綫性增長。 波束賦形（Beamforming）：無論是窄帶還是寬帶係統，波束賦形都是實現空間選擇性的關鍵。本書分析瞭迫零波束賦形和MMSE波束賦形在乾擾抑製和信號增強中的作用，並探討瞭在大規模MIMO (Massive MIMO) 係統中，如何利用大規模天綫陣列實現高精度信道估計和穩健的預編碼設計。 全書旨在為讀者提供一個全麵且深入的現代數字通信信號處理工具箱，從基礎的濾波、估計，到前沿的OFDM和MIMO技術，側重於理論與實際工程應用相結閤的解決之道。每一章節都配有詳細的數學推導、算法流程描述，以及在實際係統中可能遇到的挑戰與應對策略。

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**評價一：** 初次翻閱《高頻電路基礎》，便被其清晰的脈絡和翔實的案例所吸引。作者並沒有一上來就拋齣復雜的公式和概念，而是從一些基礎的物理現象入手，比如電磁波的傳播特性，以及為什麼在低頻和高頻電路中，電路的行為會發生顯著的差異。這種循序漸進的方式，讓一個對高頻領域知之甚少的新手也能逐步理解其中的原理。書中對史密斯圓圖的講解尤其精彩，不同於一些教科書的生硬套用，作者通過大量的圖示和實際應用場景，將這個看似復雜的工具變得直觀易懂。我尤其喜歡其中關於阻抗匹配的部分，通過幾個不同阻抗失配的例子，清晰地展現瞭不匹配帶來的信號反射和功率損耗，然後又一步步引導讀者如何利用史密斯圓圖找到最佳匹配網絡。讀完這部分，我感覺自己仿佛真的掌握瞭一把解決高頻電路設計中“信號衰減”和“效率低下”問題的鑰匙。此外，書中對於傳輸綫理論的闡述也十分到位，從簡單的開路、短路傳輸綫，到有載傳輸綫，再到如何處理終端效應，每一步都解析得鞭闢入裏，讓人在理解理論的同時，也對實際電路設計有瞭更深的認識。

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**評價二：** 這本書最大的亮點在於它不僅僅停留在理論層麵，而是緊密結閤瞭實際應用。我是一名射頻工程師，在實際工作中經常會遇到各種高頻器件的選型和電路調試問題，而《高頻電路基礎》中的內容恰好能提供非常直接的指導。例如，在講解高頻濾波器的設計時，書中不僅介紹瞭各種濾波器的基本類型（如低通、高通、帶通），還詳細分析瞭不同材料（如陶瓷、PCB）和製造工藝對濾波器性能的影響，以及如何在PCB上實現高性能的濾波器。書中提到的仿真工具使用技巧也十分實用，作者分享瞭一些在實際項目中遇到的典型問題，並演示瞭如何利用這些工具進行分析和優化，這大大節省瞭我摸索的時間。還有關於高頻放大器設計的部分，書中對噪聲係數、增益、綫性度等關鍵參數的權衡分析，以及不同放大器架構（如共射、共集、共基）在高頻下的優劣勢對比，都給我留下瞭深刻的印象。我尤其欣賞書中關於“如何避免寄生效應”這一章節，它像一本“避坑指南”，幫助我提前識彆並規避瞭許多容易在高頻電路中齣現的陷阱。

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**評價三：** 《高頻電路基礎》給我最大的感受是嚴謹而又不失趣味性。作為一本技術書籍，它在數學推導和物理原理的闡述上做到瞭極緻的嚴謹，每一個公式的齣現都有其清晰的邏輯來源，每一個結論的得齣都經過周密的論證。然而，作者並沒有讓這些理論顯得枯燥乏味。他善於運用生動形象的比喻，將抽象的概念具象化，比如在解釋電感和電容在高頻下的特性時，作者用“水龍頭”和“水庫”來類比，形象地描繪瞭它們對電流和電壓變化的阻礙作用。書中穿插的一些曆史故事和先賢的貢獻，也為閱讀增添瞭一絲人文色彩。我最喜歡的是關於電磁兼容性（EMC）和電磁乾擾（EMI）的章節，這在很多同類書籍中都被一筆帶過，而這本書則花瞭相當大的篇幅進行深入講解。作者從電磁波的産生、傳播到耦閤，再到抑製措施，層層遞進，讓我對如何設計一個“乾淨”的高頻電路有瞭全新的認識。書中關於接地、屏蔽、濾波等方麵的詳細指導，更是我日常工作中寶貴的參考。

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**評價五：** 《高頻電路基礎》提供瞭一個非常紮實且全麵的學習框架，讓我對高頻電路的認知從零散變得係統。作者在內容編排上獨具匠心，既照顧到瞭初學者入門的需求，也為有一定基礎的讀者提供瞭深入研究的方嚮。我尤其喜歡書中關於諧振電路和振蕩器設計的部分，作者不僅講解瞭LC振蕩器、RC振蕩器的基本原理，還深入探討瞭晶體振蕩器和微波振蕩器的設計難點，以及如何提高振蕩器的頻率穩定性和輸齣功率。書中對於射頻功率放大器的設計，從AB類、B類到C類，以及D類、E類、F類等效率優化技術，都有詳盡的闡述，並結閤瞭實際電路圖和設計考量，這對於我進行射頻前端模塊的設計非常有幫助。還有一個令我印象深刻的部分是關於天綫理論的初步介紹，雖然篇幅不長，但作者成功地將基本的電磁輻射原理、不同類型天綫（如偶極子、單極子、貼片天綫）的輻射特性以及阻抗匹配等關鍵概念梳理清楚，為我後續進一步學習天綫設計打下瞭良好的基礎。

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**評價四：** 這本書給我的感覺就像一位經驗豐富的老教授，在悉心指導著他的學生。它沒有華麗的辭藻，也沒有故弄玄虛的術語，而是以一種平實、真誠的態度，將高頻電路的奧秘娓娓道來。《高頻電路基礎》的敘事方式非常流暢，章節之間的過渡自然，知識點環環相扣，讀起來不會感到突兀或跳躍。我特彆欣賞作者在講解微帶綫、帶狀綫等關鍵高頻結構時，沒有僅僅停留在幾何尺寸的描述上，而是深入分析瞭它們在不同介質和形狀下的電磁場分布，以及這對信號傳輸損耗和特性阻抗的影響。書中關於S參數的講解也十分透徹，從定義到測量，再到實際應用，一步步引導讀者理解這個在射頻領域至關重要的工具，以及如何通過S參數來評估和設計射頻器件。此外，書中關於無源器件（如電感、電容、電阻）在高頻下的等效模型和使用注意事項，也為我避免瞭不少低級錯誤，讓我在設計時更加得心應手。

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很詳細，如果認真讀的話，收獲會很大

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很詳細，如果認真讀的話，收獲會很大

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陳光夢一定以為我們都是天纔

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惡搞一下陳老先生