數字寬帶接收機特殊設計技術 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 詹姆斯·徐（JamesTsui）著張宏偉等譯 著，張宏偉俞靜一何芳李德順徐陽等 譯

圖書標籤:

• 數字寬帶接收機
• 接收機設計
• 無綫通信
• 信號處理
• 調製解調
• 濾波器設計
• 低噪聲放大器
• 射頻電路
• 通信工程
• 數字電路

店铺： 文轩网教育考试专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121263798

商品编码：10379274225

丛书名： 国外信息技术精品丛书

开本：16开

出版时间：2015-07-01

页数：334

字数：557000

作  者:(美)詹姆斯·徐(James Tsui) 著；張宏偉 等 譯 定  價:79 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2015年07月01日 頁  數:334 裝  幀:平裝 ISBN:9787121263798 ●第1章  緒論
●1.1  引言
●1.2  本書的目的
●1.3  建立接收機性能的需求
●1.4  完整的電子戰接收機係統
●1.5  譯碼器設計
●1.6  方法和參考文獻
●1.7  軟件方法的標準
●1.8  本書的組織結構
●參考文獻
●第2章  ADC前端的放大需求
●2.1  介紹
●2.2  基本的設計準則
●2.3  計算機程序的輸入
●2.4  常量的産生
●2.5  方程推導
●2.6  前麵程序的修正
●2.7  例子
●2.8  標稱靈敏度和單信號動態範圍
●2.9  為不同位數的ADC産生標稱值
●部分目錄

內容簡介

全書主要包括四個方麵的內容，一是討論瞭完整接收機設計的一些細節問題；二是討論瞭其他領域的一些概念在數字寬帶接收機設計中的應用；三是深入討論瞭數字寬帶接收機第二版中部分概念的細節；四是討論瞭一些特殊信號的檢測問題，主要基於fm信號和bpsk信號的特性，進行兩類信號的。全書的討論中大量采用仿真結果，而不僅是基於理論的推導，從而大大增加瞭本書的易讀性。 (美)詹姆斯·徐(James Tsui) 著；張宏偉 等 譯 徐，Jarnes Tsui作為多傢公司的顧問，曾就職於俄亥俄州代頓市Wright Patterson空軍基地空軍研究實驗室傳感器理事會，現已退休。工作方嚮主要集中在微波接收機領域。共計編寫瞭6本關於微波接收機(包括優選定位係統(GPs)接收機在內)的專著，擁有多項專利，並在技術雜誌和會議上予以齣版。Tsui博士獲得瞭“颱灣地區國立大學”B．S．E．E．，Marquette大學M．S．E．E．，以及Illinois大學哲學博士學位，是AFlKL和IEEE會員。

數字寬帶接收機：挑戰、創新與前沿應用 數字寬帶接收機，作為現代通信係統的“耳目”，承載著信息時代的澎湃數據流。它不僅僅是一個簡單的信號接收裝置，更是集成瞭尖端信號處理技術、高效硬件設計與智能化算法的復雜係統。在信息爆炸、無綫通信日益普及的今天，對更高帶寬、更低功耗、更強魯棒性的接收機需求，如同永不停歇的浪潮，驅動著這一領域的不斷革新與突破。本書並非對“數字寬帶接收機特殊設計技術”這一特定領域的詳盡解析，而是旨在從更宏觀、更基礎、更具前瞻性的視角，探討數字寬帶接收機所麵臨的核心挑戰、驅動其發展的關鍵技術創新，以及其在多元化前沿應用中所扮演的不可或缺的角色。 一、 時代的需求：數字寬帶接收機麵臨的嚴峻挑戰 隨著5G、6G乃至未來更先進通信技術的演進，以及物聯網、人工智能、大數據等新興應用的蓬勃發展，信息傳輸的需求呈指數級增長。這給數字寬帶接收機帶來瞭前所未有的挑戰： 海量數據處理與帶寬需求： 接收機需要能夠處理比以往任何時候都更寬的信號帶寬，這意味著需要更高的采樣率、更精密的模數轉換（ADC）以及更強大的數字信號處理（DSP）能力。如何在有限的資源下實現對海量數據的實時、高效解碼，是核心難題。 信號質量的惡化與乾擾的普遍化： 在日益擁擠的頻譜環境中，信號易受到各種噪聲、乾擾（包括同頻乾擾、鄰頻乾擾、脈衝乾擾等）以及多徑衰落的影響。接收機必須具備極強的抗乾擾能力和信號恢復能力，以確保信息傳輸的可靠性。 功耗與集成度的矛盾： 隨著移動設備和物聯網設備的普及，對接收機功耗的要求越來越嚴苛。如何在追求高性能的同時，最大程度地降低功耗，並實現高度集成化，減小設備體積，是設計中必須權衡的關鍵。 動態範圍與靈敏度的平衡： 接收機可能需要同時接收到極強的信號和極弱的信號，這就要求其具有極大的動態範圍。同時，為瞭捕捉微弱信號，接收機的靈敏度也必須非常高。如何在兩者之間找到一個完美的平衡點，避免強信號帶來的“淹沒”效應，是設計的難點。 算法的復雜性與計算資源的限製： 復雜的信號處理算法，如信道估計、均衡、解調、糾錯等，對於降低誤碼率、提高接收性能至關重要。然而，這些算法往往需要巨大的計算資源，如何在有限的硬件計算能力下高效實現，是技術瓶頸。 成本與性能的博弈： 新技術的引入往往伴隨著成本的上升。如何在滿足性能需求的同時，將接收機的整體設計和製造成本控製在閤理範圍內，使其能夠大規模商用，是商業化過程中必須考慮的因素。 二、 創新的引擎：驅動接收機技術革新的關鍵要素 為瞭應對上述挑戰，數字寬帶接收機領域的研究與開發不斷湧現齣令人振奮的創新： 先進的ADC/DAC技術： 隨著半導體工藝的進步，更高采樣率、更高分辨率、更低功耗的ADC和DAC芯片不斷湧現，為接收機處理更寬帶寬的信號提供瞭基礎。例如，動態範圍的提升、低功耗設計、抗混疊濾波器的集成等，都極大地優化瞭ADC的性能。 高性能的DSP與FPGA/ASIC設計： 數字信號處理算法的實現離不開強大的處理核心。DSP處理器在通用性上錶現齣色，而FPGA（現場可編程門陣列）則提供瞭極高的並行處理能力和靈活性，尤其適閤算法的快速原型開發和迭代。ASIC（專用集成電路）則能在性能、功耗和成本上達到最優，是量産産品的首選。高效的DSP架構設計，如多核並行處理、流水綫技術、硬件加速單元等，是提升處理速度和效率的關鍵。 先進的信號處理算法： 低復雜度信道估計與均衡： 針對復雜信道環境，研究人員不斷開發齣更低計算復雜度的信道估計和均衡算法，如基於機器學習的信道估計、稀疏信道估計等，以適應高數據速率下的實時處理需求。 先進的解調與檢測技術： 例如，低密度奇偶校驗碼（LDPC）、Turbo碼等先進的信道編碼技術，以及相應的解碼算法，顯著提高瞭接收機的糾錯能力。最大似然檢測（MLD）、最大後驗概率檢測（MAP）等更復雜的檢測算法，雖然計算量大，但能提供更高的性能。 乾擾抑製與自適應濾波： 利用自適應濾波器、譜減法、譜減法改進算法等技術，能夠有效地抑製各種類型的乾擾，提高接收信號的信噪比。 智能算法的應用： 機器學習和深度學習技術在信號識彆、乾擾分類、信道預測、自適應均衡等方麵展現齣巨大潛力，能夠使接收機具備更強的自適應性和智能化能力。 低噪聲放大器（LNA）與射頻前端優化： 接收機的性能很大程度上取決於射頻前端的設計。低噪聲係數（NF）的LNA、高綫性度的混頻器、緊湊且高性能的濾波器等，都是提升接收機靈敏度和抗乾擾能力的關鍵。 功耗管理與低功耗設計技術： 采用動態電壓頻率調整（DVFS）、時鍾門控、電源門控等技術，以及低功耗ADC/DAC和DSP架構，是降低接收機整體功耗的重要手段。 軟件定義無綫電（SDR）與可重構技術： SDR的理念使得接收機能夠通過軟件的更新和配置，適應不同的通信標準和應用場景，極大地增強瞭係統的靈活性和生命周期。可重構硬件，如FPGA，也為此提供瞭基礎。 三、 廣闊的前景：數字寬帶接收機的前沿應用 數字寬帶接收機的進步，正在為眾多前沿領域帶來革命性的變化： 下一代移動通信（5G/6G）： 更寬的帶寬、更高的頻譜效率、更低的延遲，使得高清視頻流、VR/AR、低延遲工業控製、自動駕駛等應用成為可能。接收機在基站側和終端側都承擔著至關重要的角色。 衛星通信與深空探測： 在信號微弱、傳輸距離遙遠的太空環境中，高性能的數字寬帶接收機是接收微弱信號、剋服嚴酷環境乾擾的關鍵。例如，用於高帶寬的衛星互聯網服務、深空探測器與地球之間的通信等。 物聯網（IoT）與海量連接： 隨著連接設備的指數級增長，接收機需要具備低功耗、低成本、支持海量設備接入的能力。各種傳感器、智能傢居設備、工業監測終端等都需要高效可靠的接收能力。 雷達係統與目標探測： 從氣象雷達、安防雷達到軍事偵察雷達，高性能的數字寬帶接收機能夠接收並處理復雜的雷達迴波信號，實現對目標的高精度探測、跟蹤和識彆。例如，高分辨率閤成孔徑雷達（SAR）需要極高的帶寬來成像。 無綫傳感網絡（WSN）與環境監測： 在廣闊區域部署大量的傳感器節點，收集環境數據（如溫度、濕度、空氣質量等），數字寬帶接收機負責匯聚和處理這些數據，為科學研究、環境保護和災害預警提供支持。 醫療成像與診斷： 例如，核磁共振（MRI）等醫學成像設備，其核心也包含復雜的信號接收與處理係統，需要高分辨率、高信噪比的接收能力來捕捉微弱的生理信號。 射頻識彆（RFID）與近場通信（NFC）： 雖然通信帶寬相對較窄，但其大規模應用對接收機的低功耗、低成本和高可靠性提齣瞭獨特要求。 科學研究與射電天文學： 射電望遠鏡需要接收來自宇宙深處極其微弱的電磁信號，並進行海量數據的處理與分析，數字寬帶接收機是實現這些觀測的關鍵技術。 總而言之， 數字寬帶接收機作為信息時代的基石，其發展趨勢緊密地與通信技術的演進、新興應用的拓展以及計算能力的提升相輔相成。從基礎理論的突破到工程實現的優化，每一個環節的創新都對整個通信生態係統産生深遠影響。本書旨在提供一個關於數字寬帶接收機所處宏觀環境、麵臨核心挑戰、驅動其進步的創新動能，以及它們如何塑造我們未來生活和工作的廣闊應用圖景的概覽，為讀者深入理解這一關鍵技術提供一個更廣闊的視野和更紮實的認知基礎。

评分☆☆☆☆☆

對於我這種對數字寬帶接收機領域隻有初步瞭解的人來說，這本書無疑是一盞指路明燈。作者的敘述方式非常循序漸進，從最基礎的概念講起，然後逐步深入到更復雜的設計細節。我特彆喜歡他關於“信號采集”和“數字化”的章節，他詳細介紹瞭采樣率、量化位數等關鍵參數的選擇，以及如何選擇閤適的模數轉換器（ADC），這對於保證信號的原始信息不丟失至關重要。他還詳細講解瞭“數字下變頻”和“數字濾波”等核心算法，並通過具體的例子演示瞭如何實現這些功能，這讓我對數字信號處理在接收機中的作用有瞭更清晰的認識。最讓我感到興奮的是，書中還包含瞭一些關於“硬件加速”和“FPGA應用”的內容，這讓我看到瞭如何在高性能數字寬帶接收機中利用硬件資源來提升處理速度和效率。這本書的獨特之處在於，它不僅關注理論，更注重實踐，通過大量的實例和圖解，將抽象的技術概念變得生動形象，讓我能夠輕鬆掌握其中的精髓。

评分☆☆☆☆☆

我一直以為數字寬帶接收機的設計是個非常“硬核”的領域，充斥著各種高深的數學模型和晦澀的工程術語，直到我讀瞭這本書，纔發現原來它也可以如此“接地氣”。作者的敘述風格非常流暢，就像在和朋友聊天一樣，一點點地揭開數字寬帶接收機設計的神秘麵紗。他對於“頻譜效率”的講解尤其讓我印象深刻，通過幾個實際的案例，展示瞭如何在有限的帶寬內傳輸更多的數據，這對於我們現在追求高速率的通信時代來說，簡直是太重要瞭。他還深入探討瞭“信道編碼”和“調製解調”技術在提升接收機性能中的作用，通過詳細的對比分析，讓我清楚地認識到不同編碼和調製方式的優缺點，以及如何在不同的應用場景下做齣最優選擇。最讓我驚喜的是，書中還涉及瞭一些關於“自適應均衡”的內容，這部分內容對於解決信號失真問題非常有幫助，作者通過圖文並茂的方式，將抽象的算法變得直觀易懂，讓我對如何提高接收機的魯棒性有瞭新的理解。總的來說，這本書為我打開瞭一扇新的大門，讓我對數字寬帶接收機的設計有瞭更全麵、更深入的認識。

评分☆☆☆☆☆

這本書對於我來說，簡直就像是學習數字寬帶接收機設計的“修煉秘籍”。我之前一直覺得這方麵的東西太難瞭，特彆是涉及到一些復雜的數字信號處理算法，總是看得我雲裏霧裏。但是這本書的作者，用一種非常巧妙的方式，將這些復雜的概念分解開來，並且結閤瞭大量的實際工程經驗，讓整個學習過程變得順暢瞭很多。我尤其喜歡他關於“動態範圍”和“靈敏度”的章節，他用通俗易懂的語言解釋瞭這兩個概念的重要性，並且詳細介紹瞭影響它們的關鍵因素，以及如何通過電路設計和參數優化來提升接收機的動態範圍和靈敏度。他還分享瞭一些在實際調試中遇到的常見問題和解決方法，這對於我們這些初學者來說，簡直是避免“踩坑”的寶貴經驗。而且，書中關於“功耗管理”的設計思路也讓我受益匪淺，在如今這個追求綠色節能的時代，如何設計齣低功耗的接收機至關重要，作者在這方麵提供瞭一些非常實用的建議和技巧。這本書讓我覺得，原來數字寬帶接收機的設計並沒有想象中那麼遙不可及，隻要掌握瞭正確的方法和思路，任何人都可以有所建樹。

评分☆☆☆☆☆

我懷著極大的好奇心翻開瞭這本書，原本以為會是枯燥的技術理論堆砌，沒想到卻被其中精妙的設計思路和詳實的講解所吸引。作者的寫作風格非常務實，他沒有迴避任何技術難題，而是直麵挑戰，並為我們提供瞭解決問題的可行方案。我對其中關於“抗乾擾”的設計理念印象深刻，他詳細闡述瞭各種類型的乾擾源，並介紹瞭多種有效的抗乾擾技術，例如差分信號的使用、屏蔽和接地技術等，這些都是我們在實際工程中經常會遇到的問題。他還深入探討瞭“射頻前端”的設計，包括低噪聲放大器、混頻器和濾波器等關鍵器件的選擇和優化，這對於提升接收機的整體性能至關重要。更讓我驚喜的是，書中還涉及瞭一些關於“軟件定義無綫電”的內容，這讓我看到瞭未來數字寬帶接收機的發展方嚮，以及如何利用軟件來實現更靈活和可擴展的設計。這本書的價值在於，它不僅提供瞭理論知識，更教會瞭我們如何將理論應用於實踐，解決實際工程中的難題。

评分☆☆☆☆☆

這本書雖然名字聽起來有點高冷，像是什麼高科技的神秘寶典，但真正翻開後，我發現它更像是一位經驗豐富的老工程師，耐心細緻地嚮我們講解他多年在數字寬帶接收機設計一綫摸索齣的“獨門秘籍”。他沒有上來就講那些讓人頭暈的理論公式，而是從實際應用場景齣發，比如在信號乾擾嚴重的環境下，如何設計齣能夠清晰接收信號的接收機；或者是在有限的功耗下，如何最大化接收機的性能。我特彆喜歡其中關於“噪聲抑製”那一章，作者用瞭很多生動的比喻，將復雜的噪聲理論講得淺顯易懂，並且給齣瞭幾種實用的濾波技術，還附帶瞭一些實際電路的講解，感覺看完之後，我好像也能自己動手去優化接收機的噪聲錶現瞭。而且，他對“抗多徑衰落”的講解也非常到位，詳細闡述瞭不同多徑環境對信號的影響，並介紹瞭各種分集接收和均衡技術，讓我對如何讓信號在復雜的傳播環境中保持穩定有瞭更深刻的認識。這本書的優點在於，它不僅僅是知識的堆砌，更是一種思維方式的傳授，教會你如何從本質上去理解問題，並找到解決問題的最佳路徑，這對於我們這些想在電子通信領域深耕的人來說，簡直是無價之寶。