无线通信中的射频收发系统设计9787302430506 清华大学出版社 Qizheng G pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Qizheng Gu 杨国敏译 著

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• 无线通信
• 射频收发器
• 电路设计
• 通信原理
• 信号处理
• Qizheng G
• 清华大学出版社
• 电子工程
• 无线电技术
• 嵌入式系统

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302430506

商品编码：29421091061

包装：平装

出版时间：2016-06-01

图书基本信息
图书名称	无线通信中的射频收发系统设计
作者	Qizheng Gu 杨国敏译
定价	59.00元
出版社	清华大学出版社
ISBN	9787302430506
出版日期	2016-06-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

本书主要介绍了无线移动终端收发机的设计和分析，详细给出了射频接收机和发射机设计方法。此外，本书还系统介绍了超外差、零中频、低中频和带通采样无线电架构； 详尽给出了频率规划、系统链接规划和发射机及接收机的性能评估； 提出了包括互调、干扰屏蔽和频谱再生及调制在内的非线性分析； 给出了基于自动增益控制、模/数转换动态范围和电源管理的移动系统中射频专用集成电路设计方法； 给出了接收机性能评估的MATLAB文件和发射机放大器非线性特性计算代码； 深度分析移动终端射频系统设计并给出了设计实例。本书适合作为通信工程、电子信息工程和微电子等专业本科生及研究生的教材，也适合作为从事射频系统、射频集成电路和无线系统设计工程技术人员的参考用书。

作者简介

Qizheng Gu（作者） 顾其诤,男，曾获复旦大学学士学位，后在日本获博士学位。1983－1993年在美国麻省理工学院任研究科学家，1993－1998年在美国太平洋通信公司和美国罗克韦尔实验室等机构工作，1998－2013年在美国 WiSpry公司担任射频系统设计部主管。 杨国敏（译者） 男，1979年5月出生于浙江余杭，2002年7月获西安理工大学电子工程系学士学位，2006年3月获上海交通大学电子工程系硕士学位，2010年5月获美国东北大学电子工程系博士学位。现为复旦大学信息科学与工程学院副教授，主要从事电磁场与微波技术领域研究工作。目前，主持项目包括：国家自然科学基金面上项目和青年科学基金项目各一项、上海市自然科学基金面上项目一项、教育部博士点基金一项、上海市白玉兰科技人才基金一项，等等。公开发表SCI论文33篇（其中作者IEEE Transactions 论文8篇），SCI检索他引超200次。学术兼任IEEE T-MTT、IEEE TAP、IEEE MWCL、IEEEAWPL等期刊审稿人，IEEE APS 2013分会场主席等。曾获奖项包括：2012年复旦大学信息科学与工程学院院长奖、2012年入选复旦大学第二批“卓学计划”、2013年获上海市自然科学三等奖、2014年获日本大川情报通信基金研究助成奖。

目录

译者序Ⅰ 前言Ⅲ 章简介 1.1无线系统 1.1.1移动通信系统 1.1.2无线局域网 1.1.3蓝牙技术 1.1.4全球定位系统 1.1.5超宽带通信 1.2系统设计的融合 1.3本书结构 参考文献 辅助参考文献 第2章系统设计基础 2.1线性系统与变换 2.1.1线性系统 2.1.2傅里叶级数与变换 2.1.3LTI系统的频率响应 2.1.4带通到低通的等效映射和希尔伯特变换 2.2非线性系统表征与分析方法 2.2.1无记忆非线性系统的表征 2.2.2多输入对于非线性系统的影响 2.2.3无记忆带通非线性系统与低通等效 2.3噪声与过程 2.3.1噪声功率与谱表征 2.3.2通过线性系统的噪声与过程 2.3.3窄带噪声表征 2.3.4噪声系数与噪声温度 2.4数字基带系统单元 2.4.1采样原理与采样过程 2.4.2采样抖动效应与量化噪声 2.4.3常用调制方法 2.4.4脉冲整形技术和码间干扰 2.4.5误码概率检测、信噪比与载噪比 2.4.6RAKE接收机 参考文献 辅助参考文献 第3章无线电架构与设计 3.1超外差结构 3.1.1超外差无线电结构 3.1.2频率规划 3.1.3超外差收发机的设计考虑 3.2直接变频结构 3.2.1直接变频无线电结构 3.2.2技术挑战 3.2.3直接变频收发机设计 3.3低中频结构 3.3.1低中频无线电结构 3.3.2获得高镜频抑制的方法 3.3.3一些设计考量 3.4带通采样无线电结构 3.4.1带通采样基础 3.4.2带通采样无线电结构的配置 3.4.3设计考虑 附录3A互调失真公式 附录3B二阶失真成分的有效干扰估计 附录3CI/Q失衡和镜频抑制公式 附录3D模数转换器等效噪声系数的估算 参考文献 辅助参考文献 第4章接收机系统分析与设计 4.1引言 4.2接收机灵敏度和噪声系数 4.2.1灵敏度计算 4.2.2级联噪声系数 4.2.3因发射机噪声在接收机频带散射的接收机钝化估计 4.2.4天线驻波对于接收机噪声系数的影响 4.3互调特性 4.3.1互调成分和截点 4.3.2级联输入截点 4.3.3接收机互调特性的计算 4.4单频钝化 4.4.1交叉调制成分 4.4.2允许的单频干扰 4.5相邻/相间信道选择性和阻塞特性 4.5.1期望信号电平和允许降低 4.5.2相邻/相间信道的选择性和阻塞特性的计算公式 4.5.3双频阻塞和AM抑制特性 4.6接收机动态范围和自动增益控制 4.6.1接收机的动态范围 4.6.2接收机自动增益控制系统 4.6.3模数转换器动态范围和其他特性 4.7系统设计和性能评估 4.7.1接收机系统设计基础 4.7.2接收机系统中核心器件的基本要求 4.7.3接收机系统性能评估 附录4A功率dBm和电场强度dBμV/m之间的转换 附录4B关系式(4.4.6)的证明 附录4C无线移动小性能要求比较 附录4D使用MATLAB评估接收机性能 参考文献 辅助参考文献 第5章发射机系统分析与设计 5.1引言 5.2发射功率和频谱 5.3调制精度 5.3.1误差矢量幅度和波形品质因数 5.3.2符号间或码片间干扰对误差矢量幅度的影响 5.3.3合成本振的近载波相位噪声对误差矢量幅度的影响 5.3.4载波泄漏所导致调制精度的降低 5.3.5由其他因素导致调制精度的降低 5.4相邻和相间信道功率 5.4.1低通等效模型的方法 5.4.2多频技术 5.4.3发射机链级联状态下的相邻信道功率比 5.5噪声散射的计算 5.5.1噪声散射计算公式 5.5.2噪声散射计算的一些重要注意事项 5.5.3电压表示的噪声 5.5.4噪声散射计算的例子 5.6系统设计中的一些重要考虑事项 5.6.1架构比较 5.6.2发射机链路增益分布和性能 5.6.3自动增益控制和电源管理 附录5Aρ和EVM间的近似关系 附录5B发射信号的镜像抑制 附录5C放大器非线性特性仿真： ACPR计算 参考文献 辅助参考文献 第6章系统设计的应用 6.1多模和多频段超外差收发机 6.1.1频率规划的选择 6.1.2接收机系统设计 6.1.3发射机系统设计 6.2直接变频收发机 6.2.1接收机系统设计 6.2.2发射机系统设计 参考文献 辅助参考文献 术语表

编辑推荐

本书可供通信工程相关专业师生及射频系统设计工程师、射频集成电路工程师和无线系统工程师参考阅读。本书全面论述了射频系统设计的方法，并给出了整套的设计公式。该书主要针对移动终端发射机和接收机的射频系统设计，同时也适用于其他无线系统的应用，如无线局域网。本书涵盖了无线移动系统设计的详尽信息，指引了如何正确处理设计过程中的具体指标。此外，本书还涵盖以下内容： （1）通信、信号和系统理论的基本知识； （2）超外差、直接变频、低中频和带通采样四种无线电架构； （3）频率规划、系统链接规划和发射机及接收机的性能评估； （4）互调、干扰屏蔽和频谱再生及调制在内的非线性分析； （5）基于自动增益控制、模/数转换动态范围和电源管理的移动系统中射频专用集成电路设计方法； （6）从理论上和实践两个方面深度分析移动终端射频系统设计。 本书涉及了很宽泛的主题，涵盖了从基本的通信原理到特殊的多模移动系统。对于无线工程师，这将是一本很有价值的参考书。

文摘

序言

智能时代的信息基石：探索下一代无线通信的奥秘 在信息爆炸、万物互联的今天，无线通信已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机的即时通讯，到物联网设备的无缝连接，再到自动驾驶汽车的实时感知，其背后都离不开强大的无线通信系统。而要支撑起如此庞大的信息流动，其核心——射频收发系统——的每一次技术革新都至关重要。本书正是聚焦于这一关键领域，深入剖析现代无线通信系统中射频收发系统的设计原理、关键技术与前沿进展，旨在为读者构建一个全面而深刻的理解框架。 一、 射频收发系统的基石：原理与架构 任何无线通信的畅想，都始于电磁波的产生、传输与接收。射频收发系统，顾名思义，是实现这一过程的关键硬件平台。它负责将基带信号（即我们要传输的信息）调制成高频的射频信号，并通过天线辐射出去，同时又能够接收来自空间的射频信号，并将其解调还原成基带信号。理解射频收发系统的基本工作原理，是深入学习其设计的起点。 本书将从最基础的信号理论和电磁场理论入手，为读者奠定扎实的理论基础。我们将详细介绍射频信号的生成原理，包括振荡器的设计与稳定性，以及如何通过混频器将基带信号搬移到目标射频频率。同时，接收端的低噪声放大器（LNA）为何如此重要，它如何在噪声干扰下尽可能地放大微弱的接收信号，以及如何通过混频器将射频信号下变频到较低的中频（IF）或基带（BB）进行后续处理，都将得到详尽的阐述。 更进一步，我们将深入探讨现代射频收发系统的典型架构。从早期的超外差接收机（Superheterodyne Receiver）到更为先进的零中频（Zero-IF）或低中频（Low-IF）接收机，我们将分析不同架构的优缺点，以及它们在实际应用中的适用场景。理解这些架构的演进，有助于我们把握射频收发系统设计思路的变迁，以及技术发展的驱动力。此外，本书还将讨论收发一体化（TRX）模块的设计，以及如何在一个紧凑的系统中高效地集成收发功能，这对移动通信设备和雷达系统等尤为关键。 二、 核心挑战与关键技术：精益求精的艺术 射频收发系统的设计并非易事，它需要综合考虑信号质量、功耗、成本、尺寸以及在复杂电磁环境下的鲁棒性等诸多因素。本书将聚焦于设计过程中面临的核心挑战，并逐一剖析解决这些挑战的关键技术。 1. 噪声与干扰的对抗： 在无线通信中，噪声是无处不在的敌人，它会腐蚀信号的质量，降低通信性能。本书将详细介绍噪声的来源，包括热噪声、散粒噪声以及器件本身的噪声，并重点讲解如何通过设计高性能的低噪声放大器（LNA）来最小化接收链路的噪声系数（NF）。同时，来自外部的干扰信号，如相邻信道的信号、谐波干扰等，也是一个严峻的挑战。我们将探讨各种抑制干扰的技术，包括带通滤波器的设计、镜像抑制以及频率规划等。 2. 信号完整性与阻抗匹配： 射频信号的传输对线路的阻抗匹配要求极高。任何阻抗的不匹配都会导致信号的反射，造成能量损耗和信号失真。本书将深入讲解阻抗匹配的原理，介绍史密斯圆图（Smith Chart）等设计工具的应用，并探讨如何在PCB布局、传输线设计以及射频器件连接等方面实现最佳的阻抗匹配。信号完整性（SI）也是一个不容忽视的问题，尤其是在高频情况下，信号的衰减、串扰以及振铃等都会严重影响系统的性能，我们将讨论相关的分析方法和优化策略。 3. 线性度与功耗的权衡： 为了保证信号的保真度，射频前端的器件需要具备良好的线性度，以避免产生信号的失真。然而，高线性度的器件往往伴随着较高的功耗。本书将深入探讨功率放大器（PA）的设计，分析其线性度与效率之间的权衡关系，并介绍线性化技术，如预失真（Pre-distortion）和后失真（Post-distortion）等。同时，对于移动通信设备而言，功耗是决定电池续航能力的关键因素，我们将分析如何通过优化电路设计、选择低功耗器件以及采用先进的低功耗模式来降低射频收发系统的整体功耗。 4. 频率合成与相位噪声： 稳定的射频载波是精确调制和解调的基础。本书将详细讲解频率合成器的设计，包括锁相环（PLL）的工作原理，以及如何通过PLL实现精确、低抖动的频率生成。相位噪声是影响通信系统性能的关键指标之一，它会直接导致接收端的比特错误率（BER）增加。我们将深入分析相位噪声的产生机制，并介绍如何通过优化振荡器设计、滤波技术以及选择低噪声元件来抑制相位噪声。 5. 现代射频收发器的演进： 随着半导体工艺的不断进步，集成度越来越高的射频收发器（RF Transceiver）逐渐成为主流。本书将介绍单芯片射频收发器（SoC）的设计理念，以及如何将更多的射频功能集成到单个芯片上，从而减小尺寸、降低成本并提高性能。我们将讨论其在数字信号处理（DSP）与射频前端紧密结合方面的优势，以及为实现更高的数据速率和更复杂的调制方案所做的努力。 三、 应用场景与前沿展望：驱动未来的创新 射频收发系统的进步，直接驱动着无线通信技术的迭代更新，并催生出更加丰富多样的应用场景。本书的最后部分，将带领读者审视射频收发系统在各个领域的实际应用，并展望其未来的发展趋势。 1. 移动通信： 从1G到5G，再到未来6G的探索，移动通信系统是射频收发系统最重要的应用领域之一。本书将分析不同代际移动通信技术对射频收发系统提出的需求，例如更宽的带宽、更高的频率（如毫米波）、更低的延迟以及更高的频谱利用率。我们将探讨MIMO（多输入多输出）技术、波束赋形（Beamforming）等先进技术如何影响射频收发系统的设计。 2. 物联网（IoT）： 物联网设备的数量呈爆炸式增长，对低功耗、低成本、高性能的无线连接提出了极高的要求。本书将讨论针对物联网应用的射频收发器设计，包括低功耗蓝牙（BLE）、Zigbee、LoRa等不同通信协议的射频特性，以及如何实现大批量、低成本的部署。 3. 雷达与遥感： 在雷达系统中，射频收发器是核心部件，负责信号的发射、接收和处理，以实现目标探测、跟踪和成像。本书将介绍雷达系统中对射频收发器的特殊要求，如高功率发射、宽带信号处理以及对杂波的抑制能力，并探讨其在自动驾驶、气象监测、安防监控等领域的应用。 4. 无线互联： 诸如Wi-Fi、蓝牙等无线局域网技术，也是射频收发器不可或缺的应用。随着Wi-Fi 6/6E以及未来Wi-Fi 7标准的推出，对更高的数据速率和更低的延迟有了新的需求，这将对射频前端的设计带来新的挑战。 5. 未来展望： 展望未来，射频收发系统将继续朝着更高集成度、更高性能、更低功耗和更广泛的应用方向发展。我们将探讨诸如全双工通信（Full-Duplex）、可见光通信（VLC）与射频通信的融合、以及基于AI的射频系统优化等前沿技术，为读者描绘下一代无线通信的美好蓝图。 本书旨在成为读者探索射频收发系统设计领域的一扇窗口，通过理论与实践的结合，帮助读者深入理解这一复杂而迷人的技术，并为他们在未来的学习、研究和工程实践中提供有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

这次入手的是一本关于射频收发系统设计的书籍，书名叫做《无线通信中的射频收发系统设计》，书号是9787302430506，由清华大学出版社出版，作者是Qizheng G。拿到手后，迫不及待地翻阅了一下，虽然还没有深入研究，但整体的版式设计和排版给我留下了不错的印象。纸张的质感也挺好，文字清晰，印刷精美，长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。从目录上看，内容涵盖的范围相当广泛，从最基础的射频基础知识，到具体的收发链路设计，再到关键器件的选择和优化，感觉知识体系是比较完整的。尤其是一些关于低功耗设计和高性能收发器实现的内容，听起来就很有吸引力，相信能为我实际项目开发提供不少思路和参考。书中可能还会包含一些最新的技术进展和发展趋势的介绍，这对于快速变化的无线通信领域来说，无疑是非常宝贵的。我个人对这类技术书籍的期望值很高，希望这本书能真正达到我预期的效果，帮助我在射频领域有更深入的理解和更强的实践能力。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对无线通信的射频端都充满了好奇，尤其是在实际工作中接触到一些射频相关的调试问题时，就越发觉得系统层面的理解是多么重要。这次选择的这本《无线通信中的射频收发系统设计》正好切中了我的需求。我特别关注书中对于不同调制解调方式在射频前端实现时的考量，例如它是否会详细分析不同调制方案对载波泄漏、互调失真等性能指标的影响，以及如何通过优化前端电路来满足这些要求。此外，对于天线接口的设计和匹配，以及射频前端的功耗优化策略，我也非常期待能够从中获得更深入的指导。我知道射频电路的设计充满了挑战，一个微小的失误都可能导致整个系统的性能大打折扣，所以对于书中可能提到的各种潜在陷阱和规避方法，我有着很高的期待。希望能通过这本书的学习，不仅能扎实基础知识，更能提升解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚踏入射频设计领域的初学者，我一直在寻找一本能够系统性地引导我入门的教材。《无线通信中的射频收发系统设计》这本书，我希望能从中获得对射频系统整体架构清晰的认识。我希望它能像一位经验丰富的导师，循序渐进地讲解从基带信号如何转化为射频信号，再到接收端如何将射频信号恢复为基带的过程。书中关于频率合成器、混频器、滤波器等关键模块的讲解，我希望能够详细且易于理解，最好能结合一些实际的电路图和设计案例。同时，我也希望这本书能对不同应用场景下的射频收发系统设计特点进行阐述，例如蓝牙、Wi-Fi、蜂窝通信等，它们在设计上会有哪些显著的区别和侧重点。了解这些差异，将有助于我将学到的理论知识更好地应用到未来的项目实践中。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本好的技术书籍，不仅要内容扎实，还要有前瞻性。《无线通信中的射频收发系统设计》这本书，我希望它能深入探讨当前无线通信领域面临的一些热点和难点问题。例如，在5G及未来通信技术发展的大背景下，如何设计更高集成度、更低功耗、同时又具备更高频谱效率的射频收发系统？书中是否会涉及一些关于大规模MIMO、波束赋形等先进技术在射频前端的实现挑战和解决方案？我对书中关于射频前端的噪声系数、线性度、功耗等关键指标的权衡和优化策略尤其感兴趣，希望能够学到如何在满足性能需求的同时，有效控制成本和功耗。如果书中还能涉及一些最新的仿真工具和设计流程的介绍，那就更完美了，这将大大提升我实际工作的效率。

评分☆☆☆☆☆

我对射频设计一直抱有浓厚的兴趣，尤其是在实际的硬件开发过程中，射频部分的调试常常是最具挑战性的环节。《无线通信中的射频收发系统设计》这本书，我希望它能够提供一套系统性的方法论，帮助我理解和解决这些问题。我期待书中能够包含一些具体的工程实例，例如某个典型射频收发芯片的设计流程，或者一个实际的无线通信模块的开发过程。通过这些实例，我希望能学习到如何从需求分析到原理图设计，再到PCB布局布线，最后到实际调试的全过程。特别是关于射频PCB设计的注意事项，例如如何处理阻抗匹配、信号完整性、电磁干扰（EMI）等问题，这些都是我亟需提升的技能。如果书中还能提供一些常用的测试仪器和测试方法的介绍，那就更好了，这能帮助我更好地验证设计成果。