通信接收機原理與設計(第4版)
作 者: （美）UlrichL.Rohde（烏爾裡奇L.羅德）等 著 樓纔義 譯
定 價: 129
出?版?社: 電子工業出版社
出版日期: 2019年01月01日
頁 數: 624
裝 幀: 簡裝
ISBN: 9787121358067
●章 基礎無線電討論 1 1.1 引言 1 1.1.1 軟件定義無線電（SDR）的定義 3 1.2 無線電繫統的新領域 3 1.2.1 5G基本原理 4 1.2.2 展望未來 8 1.3 無線電通信繫統 8 1.3.1 無線電傳輸與噪聲 13 1.4 調制 16 1.4.1 模擬調制 18 1.4.2 數字信號的調制 23 1.5 數字信號處理 32 1.5.1 模-數（A/D）轉換 33 1.5.2 數-模（D/A）轉換 35 1.5.3 轉換器的性能標準 37 1.5.4 信號的序列處理 38 1.5.5 數字濾波器 42 1.5.6 非線性處理 47 1.5.7 抽取和內插 49 1.5.8 DSP硬件和開發工具 51 1.6 無線電接收機架構 52 1.6.1 超再生接收機 53 1.7 典型的無線電接收機 58 1.7.1 模擬接收機設計 58 1.7.2 混合模式的MFSK通信繫統 60 1.7.3 PLL的CAD模擬 63 1.7.4 軟件定義無線電繫統 65 1.7.5 設計示例：EB500監測接收機 75 1.8 參考資料 76 1.9 參考書目 78 1.10 建議擴展閱讀 81 第2章 無線電接收機特性 82 2.1 引言 82 2.2 無線電信道 82 2.2.1 信道衝激響應 84 2.2.2 多普勒效應 88 2.2.3 轉移函數 89 2.2.4 信道衝激響應與轉移函數 90 2.3 無線電繫統的實現 91 2.3.1 輸入特性 92 2.3.2 增益、靈敏度和噪聲繫數 92 2.4 選擇性 97 2.5 動態範圍 98 2.5.1 降敏 99 2.5.2 AM交叉調制 100 2.5.3 IM 100 2.6 倒易混頻 102 2.6.1 相位誤差 106 2.6.2 誤差向量幅度 106 2.7 虛假輸出 108 2.8 增益控制 109 2.9 BFO 112 2.10 輸出特性 112 2.10.1 基帶響應與噪聲 112 2.10.2 諧波失真 113 2.10.3 互調失真 114 2.10.4 瞬態響應 114 2.11 頻率精度和穩定度 114 2.12 頻率穩定時間 116 2.13 電磁干擾 118 2.14 數字接收機特性 119 2.14.1 誤碼率（BER）測試 119 2.14.2 發射和接收質量 120 2.15 參考文獻 122 2.16 參考書目 122 第3章 接收機繫統規劃 123 3.1 接收機電平規劃 123 3.2 NF計算 125 3.2.1 級聯電路的噪聲繫數 126 3.3 使用相關矩陣的線性兩端電路的噪聲相關性 127 3.3.1 噪聲繫數測試設備 131 3.3.2 如何確定噪聲參數 132 3.4 線性 133 3.4.1 動態範圍、壓縮和IMO 133 3.4.2 分析 137 3.5 IF計算 144 3.5.1 NF和IP計算示例 146 3.6 雜散響應位置 146 3.6.1 D-H跡線 151 3.7 選擇性 153 3.7.1 單調諧電路 153 3.7.2 耦合諧振對 154 3.8 復雜濾波器特性 156 3.8.1 巴特沃斯選擇性 156 3.8.2 切比雪夫選擇性 158 3.8.3 湯普森或貝塞爾選擇性 159 3.8.4 等紋波線性相位 160 3.8.5 過渡濾波器 161 3.8.6 橢圓濾波器 162 3.8.7 特殊設計和相位均衡 162 3.9 濾波器設計實現 163 3.9.1 LC濾波器 163 3.9.2 電諧振器 163 3.9.3 機電濾波器 166 3.9.4 石英晶體諧振器 166 3.9.5 單片晶體濾波器 166 3.9.6 陶瓷濾波器 166 3.10 時間采樣濾波器 167 3.10.1 離散傅裡葉變換和z變換 168 3.10.2 離散時間采樣濾波器 169 3.10.3 模擬采樣濾波器實現 170 3.11 數字處理濾波器 172 3.12 頻率跟蹤 175 3.13 IF和鏡像頻率抑制 179 3.14 電子調諧濾波器 180 3.14.1 二極管性能 180 3.14.2 VHF示例 182 3.15 參考文獻 183 3.16 建議擴展閱讀 185 第4章 接收機的實現 186 4.1 引言 186 4.2 接收機功能的數字化實現 186 4.2.1 數字接收機設計技術 191 4.2.2 噪聲計算 196 4.2.3 噪聲消除 197 4.2.4 譜減法（Spectral Subtraction） 199 4.3 擴頻技術 199 4.3.1 基本原理 200 4.3.2 跳頻接收機 204 4.3.3 直接序列擴頻接收機 206 4.3.4 性能 209 4.4 繫統性能仿真 209 4.4.1 頻譜占用度（Spectrum Occupancy） 210 4.4.2 網絡響應 212 4.4.3 媒質預測（Medium Prediction） 214 4.4.4 繫統仿真 215 4.4.5 HF媒質模擬 216 4.4.6 簡單仿真 219 4.4.7 仿真應用 223 4.5 參考文獻 223 4.6 參考書目 226 4.7 建議擴展閱讀 226 第5章 軟件定義無線電原理與技術 227 5.1 引言 227 5.1.1 軟件定義無線電的一般概念 227 5.1.2 組成部分（、DSP、FPGA） 228 5.1.3 關於DSP 229 5.2 RF前端結構 230 5.2.1 超外差接收機 230 5.2.2 直接變頻接收機 232 5.2.3 數字化中頻接收機設計 233 5.2.4 直接采樣接收機 233 5.2.5 寬帶接收機設計 236 5.2.6 多載波接收機設計 237 5.3 射頻前端設計考慮 239 5.3.1 接收機鏈路預算 239 5.3.2 模數轉換器 240 5.3.3 動態範圍 245 5.3.4 鏡像抑制 247 5.3.5 RF預選 249 5.4 數字前端實現 250 5.4.1 數字下變頻 250 5.4.2 數控振蕩器 251 5.4.3 抽取和信道濾波 253 5.4.4 自動增益控制 263 5.4.5 IQ失配消除 264 5.5 基帶處理 265 5.5.1 解調（AM/PM） 265 5.5.2 同步――頻率偏移和采樣頻率偏移的校正 266 5.5.3 音頻處理的自動增益控制 267 5.5.4 噪聲抑制器 269 5.5.5 S儀 270 5.6 SDR實現示例 270 5.7 參考資料 272 5.8 參考書目 273 5.9 文獻 273 5.10 建議擴展閱讀 274 第6章 SDR收發信機設計 275 6.1 引言 275 6.2 體繫結構 275 6.2.1 I/Q調制器 276 6.2.2 自適應發射機預失真 278 6.2.3 功率增強技術 285 6.3 收發信機的實現示例 286 6.3.1 AD9364射頻收發器 287 6.3.2 收發繫統實現 290 6.4 參考文獻 291 6.5 建議擴展閱讀 291 第7章 天線與天線繫統 292 7.1 引言 292 7.1.1 基本原理 292 7.2 天線耦合網絡 297 7.3 天線到調諧電路的耦合 299 7.4 小天線 300 7.4.1 鞭天線 301 7.4.2 環形天線 302 7.5天線 308 7.5.1 對數周期天線 308 7.5.2 八木宇田天線 308 7.5.3 反射天線 309 7.5.4 陣列天線 309 7.5.5 相控陣天線繫統 309 7.6 有源天線 310 7.6.1 應用討論 311 7.7 分集接收 318 7.8 自適應接收處理 324 7.8.1 自適應天線處理 325 7.8.2 自適應均衡器 330 7.8.3 時間選通均衡器 333 7.8.4 鏈路質量分析 337 7.8.5 自動鏈路估計 338 7.9 參考資料 339 7.10 參考書目 340 7.11 建議擴展閱讀 341 第8章 混頻器 342 8.1 引言 342 8.1.1 關鍵術語 343 8.2 無源混頻器 345 8.3 有源混頻器 352 8.4 開關混頻器 355 8.5 基於IC的混頻器 357 8.5.1 吉爾混頻器 359 8.5.2 吉爾性能分析 361 8.6 寬動態範圍轉換器 365 8.6.1 處理增益 367 8.7 混頻器設計注意事項 367 8.7.1 混頻器實現示例 370 8.8 參考資料 372 8.9 建議擴展閱讀 374 8.10 產品資源 375 第9章 頻率源和頻率源控制 376 9.1 引言 376 9.1.1 主要術語 377 9.2 鎖相環頻率合成器 378 9.2.1 2型2階環 380 9.2.2 使用三態鋻相器的數字環路瞬態行為 383 9.2.3 實際的PLL電路 393 9.2.4 小數分頻頻率合成器 394 9.2.5 雜散抑制技術 396 9.2.6 頻率合成器中的噪聲 401 9.2.7 實件舉例 408 9.3 鎖相環繫統的噪聲與性能分析 417 9.3.1 設計步驟 417 9.4 多環頻率合成器 421 9.5 直接數字頻率合成器 423 9.6 單片PLL繫統 425 9.7 數字波形合成器 427 9.7.1 繫統考慮 429 9.7.2 相位累加器合成器的調制 434 9.7.3 基於RAM的合成法 434 9.7.4 應用 438 9.7.5 方法彙總 438 9.7.6 信號質量 440 9.8 Colpitts振蕩器 441 9.8.1 線性方法 442 9.8.2 線性S參數方法 444 9.8.3 基於時域的晶體管非線性分析 446 9.8.4 選擇正確的晶體管 448 9.8.5 一個350 MHz固定頻點Colpitts振蕩器設計實例 448 9.8.6 總結 464 9.9 頻率源器件應用實例 464 9.9.1 AD9102波形發生器 464 9.9.2 ADF4355寬帶頻率合成器 466 9.10 參考文獻 467 9.11 建議擴展閱讀 470 9.12 產品資源 473 0章 接收機輔助電路 474 10.1 引言 474 10.2 放大器和增益控制 474 10.2.1 放大器件和電路 475 10.2.2 寬帶放大器 478 10.2.3 帶反饋的放大器 481 10.2.4 放大器增益控制 489 10.3 解調和解調器 504 10.3.1 模擬解調 504 10.3.2 數字數據解調 524 10.4 噪聲限幅和消隱 533 10.4.1 平衡器 535 10.4.2 噪聲限幅器 535 10.4.3 脈衝噪聲消隱器 536 10.5 靜噪電路 538 10.6 自動頻率控制（AFC） 541 10.7 現代組件實現的例子 542 10.7.1 射頻/中頻增益模塊 543 10.7.2 DSP器件的例子 545 10.7.3 解調器功能框圖 546 10.8 參考文獻 548 10.9 建議擴展閱讀 551 1章 性能測試 552 11.1 引言 552 11.2 信號發生器 552 11.2.1 模擬信號發生器 552 11.2.2 矢量信號發生器 553 11.2.3 任意波形發生器 554 11.3 接收機測試 555 11.3.1 單音測試 557 11.3.2 雙音測試 562 11.3.3 噪聲繫數 566 11.3.4 總動態範圍 568 11.3.5 混頻器性能測量 569 11.4 頻譜分析儀 574 11.4.1 FFT分析儀 574 11.4.2 外差分析儀 576 11.4.3 濾波器 577 11.4.4 綜合實現 578 11.4.5 儀器結構的比較 579 11.4.6 互調失真測量 584 11.5 噪聲功率比 587 11.5.1 噪聲功率比（NPR）的推導 588 11.5.2 陷波（帶阻）濾波器的設計考慮 589 11.5.3 最佳加載噪聲的確定 589 11.5.4 測量分析 590 11.6 軟件無線電繫統的測試 591 11.6.1 測量考慮 593 11.7 軟件無線電與傳統接收機的比較 594 11.8 參考文獻 595 11.9 書目 596 附錄A 接收機實現示例 598 A.1 概述 598 A.2 EMSD寬帶監測接收機 598 A.2.1 應用 599 A.2.2 特點 599 A.3 參考文獻 608 A.4 參考書目 608
內容簡介
接收機是通信繫統的核心設備。本書主要介紹了通信接收機的主要功能部件、接收機繫統設計以及性能折中。全書包括：接收機繫統結構、信號與調制技術、射頻級、射頻混頻器、窄帶接收機、數字化接收機、采樣與模數轉換器、數字濾波器、數模轉換器、直接數字轉換器、擴頻技術、干擾DSSS接收機、干擾FHSS接收機、干擾THSS接收機等。
（美）UlrichL.Rohde（烏爾裡奇L.羅德）等 著 樓纔義 譯
Ulrich L. Rohde，教授、有教學資格的工學博士，墨尼黑Rohde&Schwarz公司合伙人，新澤西帕特森Synergy微波公司總裁。其業務領域為微波CAD技術和微波器件研發與制造。他尤為感興趣的領域為低噪聲高線性微波晶體振蕩器、放大器和有源天線。他出版了6本專著，發表了100多篇經同行評議的論文，擁有約50項，得到過眾多靠前獎項。
"譯 者 序 在當今的信息化時代，通信無時無處不在，與每個人都息息相關，深刻影響著社會、經濟、生活、軍事等方方面面。由於微電子、通信、計算機等技術的發展日新月異，軟件無線電、認知、人工智能等技術的廣泛采用，通信繫統的網絡帶寬越來越寬，通信速率不斷提高，通信體制更加靈活高效。 由於無線電通信不需要電纜、光纖等有線傳輸介質，可利用空間電磁波信號來實現信息傳遞，其靈活性、機動性、便捷性、可達性等性能優越，而成為民用、商業和軍事領域不可或缺的重要通信方式。在軍事應用中，由於部隊作戰地域廣、機動性強、多平臺協同、信息傳輸量大等特點，迅速、準確、安全、順暢的無線電通信更是取得戰場勝利的重要保證。然而，無線電通信由於受地理環境、運載平臺、使用場景、電磁環境等的影響巨大，對無線電波形、收發體制、無線信道選擇等的要求更高。一些傳輸問題的產生、解決與通信信號的接收、發射部分都密切相關，但與接收的關繫更......
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