通信电路实验与系统设计 9787302249665 清华大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈雅琴 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302249665

商品编码：29885924519

包装：平装

出版时间：2011-02-01

基本信息

书名：通信电路实验与系统设计

定价：39.80元

作者：陈雅琴

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-02-01

ISBN：9787302249665

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书是一本集基础性、综合研究性和系统设计性实验于一体的通信电路实践教学的教材，全书共8章分三大部分。部分“射频测试原理与技术”；第二部分“通信电路实验”，其中包括小信号放大器、振荡器、调制解调器、混频器、功率放大器、PLL、频率合成器等11个基本单元电路实验，一个调频接收机模块设计与无线链路实验，以及一个关于50MHzFM/FSK无线收、发信机的综合实验；第三部分“射频系统设计”，详细叙述了射频通信系统设计的一般流程，讨论了射频系统设计中需要注意的几个关键问题，如匹配问题、电磁兼容问题等，通过设计举例阐明了系统设计的方法，指导学生综合运用所学知识进行项目开发设计，并选摘一部分其他无线应用课题，供读者参考，以启发思维与创新设计思想。后简单介绍了ADS设计软件及应用。附录中介绍了常用高频电子仪器的使用，还给出了部分常用射频器件的相关指标和查阅网站，可供学生实验时选用。本书可作为“通信电路原理”或“高频电子线路”课程的配套实验教材，供本科学生实验课程使用，亦可供相关工程技术人员参考。

目录

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部分　射频测试原理与技术
　第1章　射频测试基本概念
　　1.1　关于测试的基本概念
　　　1.1.1　测量与测试
　　　1.1.2　测试技术
　　　1.1.3　电子测量的主要内容
　　　1.1.4　电子测量仪器
　　　1.1.5　电子测量方法
　　　1.1.6　测量误差
　　1.2　射频通信系统中的基本测试项
　　　1.2.1　网络特性
　　　1.2.2　信号特性
　第2章　常用射频测试仪器原理
　　2.1　频谱分析仪
　　2.2　信号发生器
　　2.3　示波器测试原理
　　2.4　噪声系数分析仪测试原理
　　……
第二部分　通信电路实验
　第3章　通信电路基础实验
　第4章　调频接收机模块设计与无线链路实验
　第5章　通信电路综合性实验
第三部分　射频系统设计
　第6章　射频系统设计要点
　第7章　射频系统应用设计实验
　第8章　ADS设计软件及应用
附录A　常用高频电子仪器的使用
附录B　常用变容二极管的特性
附录C　部分单片集成无线收、发芯片型号及特性
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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模拟电路设计的艺术与实践 本书深入探讨了模拟电路设计的核心原理、关键技术和实际应用。它旨在为读者提供一个全面而深入的理解，从基础概念到复杂系统设计，帮助读者掌握如何构思、分析和实现高性能的模拟电路。本书的重点在于“设计”二字，强调理论与实践的结合，鼓励读者通过亲手实践来巩固知识，提升工程能力。 第一部分：模拟电路设计基础 本部分将系统性地介绍模拟电路设计所需的基础知识和概念。 电子元件的特性与模型： 我们将详细解析电阻、电容、电感等无源元件的理想特性及在实际应用中的非理想效应，例如寄生参数、温度漂移等。对于有源元件，本书将重点关注晶体管（BJT和MOSFET）的物理结构、工作原理、直流和交流模型。我们将深入分析各种模型（如Ebers-Moll模型、Shichman-Hodges模型、SPICE模型）的建立过程、适用范围以及在电路分析和设计中的作用。理解这些模型是进行准确电路仿真的基础。 基本放大器电路： 本章将从最基础的单级放大器入手，系统分析共发射极、共集电极、共基极放大器的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗。我们将深入研究不同配置的优缺点，以及它们在实际电路中的应用场景。随后，我们将进一步探讨多级放大器，例如级联放大器的设计，如何通过级联提升整体的电压或电流增益，并分析不同级联方式对电路性能的影响，如带宽、噪声和稳定性。 有源滤波器设计： 滤波器是模拟电路中不可或缺的组成部分，用于选择或抑制特定频率范围的信号。本章将深入介绍巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、贝塞尔（Bessel）等几种经典滤波器逼近函数的特性，并讲解如何根据这些特性设计低通、高通、带通和带阻滤波器。我们将重点关注二阶滤波器电路（如Sallen-Key、MFB）的设计，包括元件值的计算、灵敏度分析以及如何实现高阶滤波器。此外，还将讨论有源滤波器在实际应用中的挑战，如运算放大器的带宽限制、噪声和非线性效应。 反馈与稳定性分析： 反馈是模拟电路设计中最重要的概念之一。本章将详细阐述负反馈对电路性能的改善作用，包括提高增益稳定性、降低失真、展宽带宽和改变输入输出阻抗。我们将深入分析不同类型的反馈连接（电压并联、电流串联等）及其对电路参数的影响。更重要的是，我们将引入频率响应的概念，以及如何使用伯德图（Bode Plot）来分析放大器电路的稳定性。读者将学习如何识别潜在的不稳定因素，如相移裕度和增益裕度，并掌握设计稳定反馈电路的方法。 振荡器与波形发生器： 振荡器是产生周期性电信号的核心电路。本章将介绍不同类型的振荡器，如RC振荡器（相移振荡器、威恩桥振荡器）、LC振荡器（哈特莱振荡器、科勒皮兹振荡器）和晶体振荡器。我们将深入分析这些振荡器的振荡条件（Barkhausen准则），以及如何通过调整元件参数来控制输出频率和波形。此外，还将探讨三角波、锯齿波等特殊波形发生器的设计原理，以及它们在信号产生和测试中的应用。 第二部分：集成电路中的模拟电路设计 随着集成电路技术的发展，模拟电路的设计越来越趋向于在芯片内部实现。本部分将聚焦于集成电路环境下的模拟电路设计。 运算放大器（Op-amp）的设计： 运算放大器是模拟集成电路的基石。本章将深入剖析运算放大器的内部结构，包括输入差分级、增益级、输出级和偏置电路。我们将详细分析每个级的功能，以及如何通过精巧的设计来实现高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、宽带宽和低失真的性能。本书将重点讲解各种补偿技术（如密勒补偿）以确保运算放大器的稳定性。同时，还将介绍CMOS和双极性晶体管在运算放大器设计中的应用和权衡。 电流镜与电流源： 电流镜和电流源在集成电路中扮演着至关重要的角色，它们能够提供稳定、精确的偏置电流，是许多模拟电路模块（如差分对、有源负载）的基础。本章将介绍不同类型的电流镜，如二极管连接电流镜、 básicas电流镜、镜像电流镜，并分析它们的精度、输出阻抗和共模抑制比。我们将探讨如何设计具有更高性能的电流源，以及它们在偏置和负载中的应用。 滤波器集成电路： 将滤波器集成到芯片中是现代电子系统设计的关键。本章将探讨几种常见的集成滤波器技术，包括有源RC滤波器（如Sallen-Key、MFB）在IC上的实现，以及Switched-Capacitor (SC) 滤波器。SC滤波器利用开关和电容器来模拟电阻，能够实现高Q值和精确的频率响应，并且易于在CMOS工艺中制造。我们将分析SC滤波器的采样和保持机制，以及如何设计低通、高通、带通等SC滤波器。 数据转换器（ADC/DAC）设计基础： 数据转换器是连接模拟世界和数字世界的桥梁。本章将介绍模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的基本原理和结构。我们将深入分析几种常见的ADC架构，如逐次逼近型（SAR）、流水线型（Pipeline）、Σ-Δ型，并探讨它们的优缺点、转换速度和精度。对于DAC，我们将介绍电阻梯型、权电流型等架构。此外，还将讨论量化噪声、微分非线性（DNL）和积分非线性（INL）等影响数据转换器性能的关键参数。 低压低功耗模拟电路设计： 随着移动设备和物联网的普及，低压低功耗的设计成为模拟电路工程师面临的重要挑战。本章将介绍如何通过特殊的电路拓扑和设计技巧来降低电路的功耗，例如使用亚阈值（subthreshold）工作模式的晶体管，设计低压差（LDO）稳压器，以及采用动态电压和频率调整（DVFS）技术。我们将讨论在低电压下实现高性能模拟电路的设计策略，以及如何优化功耗与性能之间的权衡。 第三部分：模拟电路系统设计与实践 本部分将引导读者将前面学到的知识应用于实际的系统设计中，并提供一些高级主题。 混合信号电路设计： 现代电子系统通常包含模拟和数字部分，混合信号电路的设计是将两者有效结合的关键。本章将探讨混合信号电路中的信号耦合、串扰以及时序同步问题。我们将介绍如何设计合适的接口电路，以确保模拟信号和数字信号之间的有效传输和处理。 射频（RF）电路设计基础： 射频电路是无线通信系统的核心。本章将介绍射频电路设计的基本概念，包括阻抗匹配、S参数、噪声系数、线性度以及RF链路预算。我们将探讨在射频频段下，元件的寄生效应和互连线的特性如何显著影响电路性能。此外，还将简要介绍LNA（低噪声放大器）、PA（功率放大器）、 Mixer（混频器）等关键RF模块的设计要点。 PCB布局与信号完整性： 即使设计出性能优越的电路，不当的PCB布局也可能导致电路性能下降。本章将讲解PCB布局的原则，如何最小化寄生参数，控制串扰和电磁干扰（EMI）。我们将深入分析信号完整性（SI）问题，包括反射、串扰、振铃等，以及如何通过合理的布局和布线来避免这些问题。 噪声分析与抑制： 噪声是模拟电路中无处不在的问题，它会严重影响信号的测量精度和系统的性能。本章将深入分析各种噪声源，如热噪声、散粒噪声、闪烁噪声，并介绍如何量化和预测电路中的总噪声。我们将探讨如何通过电路拓扑选择、元件选择以及滤波技术来抑制噪声，从而提高信噪比（SNR）。 实际设计案例与仿真工具： 本章将通过一些实际的模拟电路设计案例，引导读者将所学知识融会贯通。我们将演示如何使用常见的电路仿真软件（如Cadence, SPICE, ADS）来进行电路的原理图绘制、仿真分析和性能优化。通过实际操作，读者将能更直观地理解理论概念，并掌握解决实际设计问题的能力。 本书不仅涵盖了模拟电路设计的理论精髓，更强调动手实践的重要性。通过本书的学习，读者将能够： 深入理解模拟电路的基本工作原理和设计方法。 掌握分析和设计各种模拟电路模块的能力。 理解集成电路环境下模拟电路设计的挑战与技巧。 具备进行实际模拟电路系统设计和优化的基本能力。 为进一步深入研究模拟电子技术打下坚实的基础。 无论您是电子工程专业的学生，还是希望在模拟电路领域提升专业技能的工程师，本书都将是您不可多得的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

我迫不及待地翻开了《通信电路实验与系统设计》，试图从中找到一些能够立刻应用到我正在进行的小项目中的灵感。我尤其关注那些关于“信号完整性”和“电源完整性”的章节，因为在设计高频电路时，这些问题往往是致命的。书中是否会深入讲解这些概念，并提供一些实际的PCB布局布线技巧，比如如何避免串扰、如何处理地线反弹等等？我希望它不仅仅停留在理论层面，而是能给出一些具体的、可操作的建议。另外，对于“系统设计”的部分，我非常好奇它会如何平衡“性能”、“成本”和“功耗”这三个看似矛盾的要素。在实际的产品开发中，这三者往往是相互制约的，需要精妙的设计和取舍。不知道这本书会从哪些角度来剖析这个问题，是否会举例一些权衡的方案，或者提供一些设计上的权衡图表？我还在寻找关于“抗干扰”和“电磁兼容性”（EMC）方面的实用技巧。通信设备在复杂的电磁环境中工作，如何保证其稳定性和可靠性是非常重要的。书中是否会讲解一些设计策略来提高通信系统的抗干扰能力，例如滤波器的选择、屏蔽措施的设计等等？我希望它能提供一些避免“踩坑”的经验，帮助我少走弯路。总的来说，我期待这本书能提供一些“硬核”的、能够立刻上手解决实际问题的干货，而不是泛泛而谈的理论。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对通信技术充满好奇的学生，我拿到《通信电路实验与系统设计》这本书后，立刻被其丰富的章节内容所吸引。我特别关注书中关于“低功耗通信技术”和“无线传感器网络”的讨论。在物联网时代，低功耗是实现设备长续航的关键，而无线传感器网络则是构建智能环境的基础。我希望书中能详细阐述实现低功耗通信的各种技术手段，比如休眠唤醒机制、数据压缩与传输优化、新型低功耗调制解调技术等等。同时，我也期待了解在设计和部署无线传感器网络时，会遇到哪些挑战，以及如何通过合理的电路设计和系统架构来克服它们。例如，如何保证网络的覆盖范围和数据传输的可靠性？如何处理节点之间的协同和数据融合？这本书是否会提供一些实际的案例研究，展示如何将这些理论知识应用于构建实际的物联网系统？我还会留意书中关于“信号调制与解调”部分的深入讲解。不同类型的调制解调技术（如ASK、FSK、PSK、QAM等）在通信系统中扮演着核心角色，它们直接影响着系统的带宽效率、抗噪声能力和复杂度。我希望书中不仅会介绍这些技术的原理，还会分析它们各自的优缺点，以及在不同应用场景下的适用性。如果书中能附带一些MATLAB或Python的仿真代码，那就更完美了，可以直接验证理论的有效性。

评分☆☆☆☆☆

收到这本《通信电路实验与系统设计》后，我首先翻阅了目录，整体的章节划分看起来非常合理，从基础的元器件模型，到复杂的通信系统架构，逻辑性很强。特别是看到有专门介绍“射频电路设计”、“数字信号处理在通信系统中的应用”等章节时，我感到非常兴奋。这些都是我非常感兴趣但又觉得比较难掌握的领域。我一直认为，理论知识只有通过实践才能真正内化，所以对“实验”这个词特别敏感。这本书是否包含了大量的实验指导？实验的难度如何？是否需要特殊的实验设备？如果实验设计能够贴近实际通信场景，那就太棒了。比如，模拟一个简单的基站收发模块，或者设计一个低功耗的传感器通信链路。我还会仔细研究关于“系统设计”的部分，这部分通常需要综合运用多种通信理论和技术，例如信道编码、调制解调、多址技术等等。作者在系统设计方面会提供哪些思考框架或者设计流程？会不会有实际的案例分析，比如某个通信协议的设计思路，或者某个通信设备的整体框图和关键技术选择的论证过程？我希望这本书不仅能教我“怎么做”，更能让我理解“为什么这么做”，培养我的系统思维能力。此外，印刷质量和纸张的触感也很舒服，排版清晰，阅读起来不会有压力，这点也很重要，毕竟要花很多时间去啃这本书。

评分☆☆☆☆☆

《通信电路实验与系统设计》这本书的版式设计给我一种清新、专业的感受，让我有想要深入阅读的冲动。我非常关注书中关于“数据采集与处理”的部分，因为在现代通信系统中，数据的采集和预处理是不可或缺的一环。我希望书中能够介绍各种传感器接口电路的设计，以及如何从模拟信号转换为数字信号，并进行初步的数据处理，例如滤波、降采样等。此外，我对书中关于“嵌入式系统在通信中的应用”的内容尤为期待。嵌入式系统以其体积小、功耗低、成本低的特点，广泛应用于各种通信设备中。我希望书中能够介绍一些常用的嵌入式处理器（如ARM系列）在通信系统设计中的应用，包括硬件接口设计、嵌入式软件开发以及通信协议的实现。如果书中能提供一些实际的嵌入式通信模块的设计案例，比如一个简单的LoRa节点或者一个BLE模块，那将非常有指导意义。我希望这本书能帮助我建立起从硬件到软件的完整设计思路，并且能学到一些实用的开发技巧，从而能够独立完成一些小型通信系统的设计与开发。

评分☆☆☆☆☆

拿到《通信电路实验与系统设计》这本书，我立刻被其封面上“实验”与“系统设计”的字样所吸引，这正是我目前急需学习的知识。我非常关注书中关于“射频前端设计”的内容。射频电路是无线通信系统的核心，其设计的好坏直接影响着系统的性能。我希望书中能够详细介绍射频前端的各个组成部分，如低噪声放大器（LNA）、混频器、功率放大器（PA）、滤波器等，并讲解它们的关键设计参数和设计方法。特别是关于阻抗匹配、噪声系数、线性度以及功耗的优化，我希望能从中找到实用的指导。此外，我还对书中关于“多输入多输出”（MIMO）技术的介绍非常期待。MIMO技术通过使用多个天线来提升通信系统的容量和可靠性，是当前4G、5G等移动通信系统中的关键技术。我希望能学习到MIMO的基本原理，如空间复用、分集增益等，以及MIMO系统的结构设计、信道估计和信号处理算法。如果书中能结合实际的MIMO系统设计案例，并分析其优缺点，对我理解和应用MIMO技术将大有裨益。我希望这本书能提供一些“干货”知识，帮助我解决实际工程中遇到的问题，而不是仅仅停留在理论的描述。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种很厚重、很严谨的感觉，深蓝色的背景搭配银色的书名，非常有科技感，让人一看就知道这是一本关于工程技术的专业书籍。虽然我还没开始深入阅读，但仅从外观上，我就已经对接下来的学习内容充满了期待。封面上清华大学出版社的字样更是让人信服其内容的专业性和权威性。我一直对通信领域非常感兴趣，也希望通过这本书能够系统地学习通信电路的原理和实际应用。我特别关注的是书中会不会涉及一些实际的实验案例，因为理论知识的学习固然重要，但如果能结合实际操作，会更加直观和深刻。我也很期待书中关于系统设计的篇章，这部分的知识往往更具挑战性，也更能体现出工程师的智慧和创造力。不知道这本书的章节是如何安排的，是先理论后实践，还是理论与实践并重？我希望它能够循序渐进，让像我这样的初学者也能逐步掌握核心知识。如果书中能有一些图表或者流程图来辅助说明，那就更好了，视觉化的信息往往更容易理解和记忆。我还会关注书中的参考文献，看看作者们都参考了哪些经典著作，这也能帮助我进一步拓展学习的深度和广度。总之，这本书给我留下了很好的第一印象，相信它能成为我学习通信电路的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到《通信电路实验与系统设计》这本书时，我首先被其丰富的实验项目所吸引。我一直认为，理论学习只有通过动手实践才能真正转化为能力。因此，我对书中提供的实验指导非常看重。我希望书中能够包含一些能够实际搭建和测试的通信电路实验，比如简单的振荡器、放大器、滤波器，甚至是基础的无线收发模块。实验的步骤是否清晰易懂？所需元器件是否易于获取？实验结果的分析和讨论是否深入？我期待通过这些实验，能够更直观地理解通信电路的工作原理，并掌握一些基本的电路调试和故障排除技巧。此外，关于“系统设计”的部分，我特别关注书中关于“电源管理”和“时钟同步”的讨论。在复杂的通信系统中，稳定的电源供应和精确的时钟同步是保证系统稳定运行的基石。我希望书中能够提供一些关于电源稳压、滤波以及不同通信协议下时钟同步的实现方法和设计考量。例如，如何设计一个低噪声的电源电路，或者如何在分布式系统中实现高精度的时钟同步？这本书能否帮助我避免在实际设计中可能遇到的这些“细节”问题，从而提高我设计出的系统的可靠性？

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅《通信电路实验与系统设计》，我被其内容编排的系统性所折服，感觉作者在知识的层层递进上下了很大功夫。我尤其对书中关于“软件无线电”（SDR）和“认知无线电”（CR）的探讨很感兴趣。这两种技术代表了未来通信的发展方向，能够极大地提升频谱利用效率和通信系统的灵活性。我希望书中能够清晰地解释SDR和CR的基本原理，包括其硬件架构和软件实现方式。更重要的是，我希望能从中学习到如何设计和实现一个简单的SDR平台，或者理解CR在动态频谱接入方面的应用。此外，书中关于“差错控制编码”的讲解也引起了我的注意。在通信过程中，由于噪声和干扰的存在，信号难免会发生错误。差错控制编码是保证通信可靠性的关键技术。我希望书中能够深入讲解各种编码技术（如海明码、卷积码、LD码、Turbo码、LDPC码等）的原理，并分析它们在纠错能力、编码速率和实现复杂度等方面的权衡。如果书中能提供一些实际的编码/解码电路的设计示例，或者对现有通信标准中编码技术的应用进行案例分析，那将非常有价值。我对这本书的期望是，它能帮助我建立起对现代通信系统设计中复杂技术的全面认知，并为我未来的研究和开发打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

在众多通信技术书籍中，《通信电路实验与系统设计》以其独特的视角吸引了我。我特别关注书中关于“链路预算”和“网络性能评估”的内容。在设计一个通信链路时，链路预算分析是必不可少的步骤，它能够帮助我们预测信号的传输质量和覆盖范围。我希望书中能够详细讲解链路预算的各个组成部分，如发射功率、天线增益、路径损耗、接收灵敏度等，并提供一些实际的计算案例。同时，我也非常期待书中关于“网络性能评估”的讨论。当通信系统构建完成后，如何对其性能进行科学的评估和优化是关键。我希望书中能够介绍各种常用的网络性能指标，如吞吐量、延迟、丢包率、误码率等，以及常用的测量工具和方法。如果书中能提供一些关于如何根据性能评估结果来优化通信系统设计（例如调整发射功率、改变调制方式、增加天线数量等）的策略，那将非常有价值。我期望这本书能够帮助我建立起一个完整的通信系统设计与优化流程，使我能够设计出更高效、更可靠的通信系统。

评分☆☆☆☆☆

我仔细研究了《通信电路实验与系统设计》的目录，其中关于“数字通信系统”和“信道建模”的章节引起了我的极大兴趣。在实际的通信系统中，理解数字信号的传输和处理过程至关重要。我希望书中能够系统地介绍数字调制的各种方案，例如AM、FM、ASK、FSK、PSK、QAM等，并且不仅仅是原理上的介绍，更希望能够深入分析它们在实际应用中的优劣势，以及如何根据不同的通信需求选择合适的调制方式。同时，我也非常关心“信道建模”的部分。一个准确的信道模型能够极大地帮助我们在系统设计阶段就预估通信性能，并为后续的信号处理算法设计提供依据。我希望书中能够介绍各种典型的通信信道模型，如加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道（如瑞利衰落、莱斯衰落）等，并讲解如何利用这些模型进行仿真分析。如果书中能够提供一些关于信道估计和均衡技术的介绍，那就更好了，这些技术在克服信道失真、提高通信质量方面至关重要。我期望这本书能为我提供扎实的理论基础，并辅以实际的仿真和设计指导，帮助我更好地理解和掌握数字通信系统的运行机制。