数字宽带接收机特殊设计技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 詹姆斯·徐（JamesTsui）著张宏伟等译 著，张宏伟俞静一何芳李德顺徐阳等 译

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• 数字宽带接收机
• 接收机设计
• 无线通信
• 信号处理
• 调制解调
• 滤波器设计
• 低噪声放大器
• 射频电路
• 通信工程
• 数字电路

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；张宏伟 等 译 定  价:79 出 版 社:电子工业出版社 出版日期:2015年07月01日 页  数:334 装  帧:平装 ISBN:9787121263798 ●第1章  绪论
●1.1  引言
●1.2  本书的目的
●1.3  建立接收机性能的需求
●1.4  完整的电子战接收机系统
●1.5  译码器设计
●1.6  方法和参考文献
●1.7  软件方法的标准
●1.8  本书的组织结构
●参考文献
●第2章  ADC前端的放大需求
●2.1  介绍
●2.2  基本的设计准则
●2.3  计算机程序的输入
●2.4  常量的产生
●2.5  方程推导
●2.6  前面程序的修正
●2.7  例子
●2.8  标称灵敏度和单信号动态范围
●2.9  为不同位数的ADC产生标称值
●部分目录

内容简介

全书主要包括四个方面的内容，一是讨论了完整接收机设计的一些细节问题；二是讨论了其他领域的一些概念在数字宽带接收机设计中的应用；三是深入讨论了数字宽带接收机第二版中部分概念的细节；四是讨论了一些特殊信号的检测问题，主要基于fm信号和bpsk信号的特性，进行两类信号的。全书的讨论中大量采用仿真结果，而不仅是基于理论的推导，从而大大增加了本书的易读性。 (美)詹姆斯·徐(James Tsui) 著；张宏伟 等 译 徐，Jarnes Tsui作为多家公司的顾问，曾就职于俄亥俄州代顿市Wright Patterson空军基地空军研究实验室传感器理事会，现已退休。工作方向主要集中在微波接收机领域。共计编写了6本关于微波接收机(包括优选定位系统(GPs)接收机在内)的专著，拥有多项专利，并在技术杂志和会议上予以出版。Tsui博士获得了“台湾地区国立大学”B．S．E．E．，Marquette大学M．S．E．E．，以及Illinois大学哲学博士学位，是AFlKL和IEEE会员。

数字宽带接收机：挑战、创新与前沿应用 数字宽带接收机，作为现代通信系统的“耳目”，承载着信息时代的澎湃数据流。它不仅仅是一个简单的信号接收装置，更是集成了尖端信号处理技术、高效硬件设计与智能化算法的复杂系统。在信息爆炸、无线通信日益普及的今天，对更高带宽、更低功耗、更强鲁棒性的接收机需求，如同永不停歇的浪潮，驱动着这一领域的不断革新与突破。本书并非对“数字宽带接收机特殊设计技术”这一特定领域的详尽解析，而是旨在从更宏观、更基础、更具前瞻性的视角，探讨数字宽带接收机所面临的核心挑战、驱动其发展的关键技术创新，以及其在多元化前沿应用中所扮演的不可或缺的角色。 一、 时代的需求：数字宽带接收机面临的严峻挑战 随着5G、6G乃至未来更先进通信技术的演进，以及物联网、人工智能、大数据等新兴应用的蓬勃发展，信息传输的需求呈指数级增长。这给数字宽带接收机带来了前所未有的挑战： 海量数据处理与带宽需求： 接收机需要能够处理比以往任何时候都更宽的信号带宽，这意味着需要更高的采样率、更精密的模数转换（ADC）以及更强大的数字信号处理（DSP）能力。如何在有限的资源下实现对海量数据的实时、高效解码，是核心难题。 信号质量的恶化与干扰的普遍化： 在日益拥挤的频谱环境中，信号易受到各种噪声、干扰（包括同频干扰、邻频干扰、脉冲干扰等）以及多径衰落的影响。接收机必须具备极强的抗干扰能力和信号恢复能力，以确保信息传输的可靠性。 功耗与集成度的矛盾： 随着移动设备和物联网设备的普及，对接收机功耗的要求越来越严苛。如何在追求高性能的同时，最大程度地降低功耗，并实现高度集成化，减小设备体积，是设计中必须权衡的关键。 动态范围与灵敏度的平衡： 接收机可能需要同时接收到极强的信号和极弱的信号，这就要求其具有极大的动态范围。同时，为了捕捉微弱信号，接收机的灵敏度也必须非常高。如何在两者之间找到一个完美的平衡点，避免强信号带来的“淹没”效应，是设计的难点。 算法的复杂性与计算资源的限制： 复杂的信号处理算法，如信道估计、均衡、解调、纠错等，对于降低误码率、提高接收性能至关重要。然而，这些算法往往需要巨大的计算资源，如何在有限的硬件计算能力下高效实现，是技术瓶颈。 成本与性能的博弈： 新技术的引入往往伴随着成本的上升。如何在满足性能需求的同时，将接收机的整体设计和制造成本控制在合理范围内，使其能够大规模商用，是商业化过程中必须考虑的因素。 二、 创新的引擎：驱动接收机技术革新的关键要素 为了应对上述挑战，数字宽带接收机领域的研究与开发不断涌现出令人振奋的创新： 先进的ADC/DAC技术： 随着半导体工艺的进步，更高采样率、更高分辨率、更低功耗的ADC和DAC芯片不断涌现，为接收机处理更宽带宽的信号提供了基础。例如，动态范围的提升、低功耗设计、抗混叠滤波器的集成等，都极大地优化了ADC的性能。 高性能的DSP与FPGA/ASIC设计： 数字信号处理算法的实现离不开强大的处理核心。DSP处理器在通用性上表现出色，而FPGA（现场可编程门阵列）则提供了极高的并行处理能力和灵活性，尤其适合算法的快速原型开发和迭代。ASIC（专用集成电路）则能在性能、功耗和成本上达到最优，是量产产品的首选。高效的DSP架构设计，如多核并行处理、流水线技术、硬件加速单元等，是提升处理速度和效率的关键。 先进的信号处理算法： 低复杂度信道估计与均衡： 针对复杂信道环境，研究人员不断开发出更低计算复杂度的信道估计和均衡算法，如基于机器学习的信道估计、稀疏信道估计等，以适应高数据速率下的实时处理需求。 先进的解调与检测技术： 例如，低密度奇偶校验码（LDPC）、Turbo码等先进的信道编码技术，以及相应的解码算法，显著提高了接收机的纠错能力。最大似然检测（MLD）、最大后验概率检测（MAP）等更复杂的检测算法，虽然计算量大，但能提供更高的性能。 干扰抑制与自适应滤波： 利用自适应滤波器、谱减法、谱减法改进算法等技术，能够有效地抑制各种类型的干扰，提高接收信号的信噪比。 智能算法的应用： 机器学习和深度学习技术在信号识别、干扰分类、信道预测、自适应均衡等方面展现出巨大潜力，能够使接收机具备更强的自适应性和智能化能力。 低噪声放大器（LNA）与射频前端优化： 接收机的性能很大程度上取决于射频前端的设计。低噪声系数（NF）的LNA、高线性度的混频器、紧凑且高性能的滤波器等，都是提升接收机灵敏度和抗干扰能力的关键。 功耗管理与低功耗设计技术： 采用动态电压频率调整（DVFS）、时钟门控、电源门控等技术，以及低功耗ADC/DAC和DSP架构，是降低接收机整体功耗的重要手段。 软件定义无线电（SDR）与可重构技术： SDR的理念使得接收机能够通过软件的更新和配置，适应不同的通信标准和应用场景，极大地增强了系统的灵活性和生命周期。可重构硬件，如FPGA，也为此提供了基础。 三、 广阔的前景：数字宽带接收机的前沿应用 数字宽带接收机的进步，正在为众多前沿领域带来革命性的变化： 下一代移动通信（5G/6G）： 更宽的带宽、更高的频谱效率、更低的延迟，使得高清视频流、VR/AR、低延迟工业控制、自动驾驶等应用成为可能。接收机在基站侧和终端侧都承担着至关重要的角色。 卫星通信与深空探测： 在信号微弱、传输距离遥远的太空环境中，高性能的数字宽带接收机是接收微弱信号、克服严酷环境干扰的关键。例如，用于高带宽的卫星互联网服务、深空探测器与地球之间的通信等。 物联网（IoT）与海量连接： 随着连接设备的指数级增长，接收机需要具备低功耗、低成本、支持海量设备接入的能力。各种传感器、智能家居设备、工业监测终端等都需要高效可靠的接收能力。 雷达系统与目标探测： 从气象雷达、安防雷达到军事侦察雷达，高性能的数字宽带接收机能够接收并处理复杂的雷达回波信号，实现对目标的高精度探测、跟踪和识别。例如，高分辨率合成孔径雷达（SAR）需要极高的带宽来成像。 无线传感网络（WSN）与环境监测： 在广阔区域部署大量的传感器节点，收集环境数据（如温度、湿度、空气质量等），数字宽带接收机负责汇聚和处理这些数据，为科学研究、环境保护和灾害预警提供支持。 医疗成像与诊断： 例如，核磁共振（MRI）等医学成像设备，其核心也包含复杂的信号接收与处理系统，需要高分辨率、高信噪比的接收能力来捕捉微弱的生理信号。 射频识别（RFID）与近场通信（NFC）： 虽然通信带宽相对较窄，但其大规模应用对接收机的低功耗、低成本和高可靠性提出了独特要求。 科学研究与射电天文学： 射电望远镜需要接收来自宇宙深处极其微弱的电磁信号，并进行海量数据的处理与分析，数字宽带接收机是实现这些观测的关键技术。 总而言之， 数字宽带接收机作为信息时代的基石，其发展趋势紧密地与通信技术的演进、新兴应用的拓展以及计算能力的提升相辅相成。从基础理论的突破到工程实现的优化，每一个环节的创新都对整个通信生态系统产生深远影响。本书旨在提供一个关于数字宽带接收机所处宏观环境、面临核心挑战、驱动其进步的创新动能，以及它们如何塑造我们未来生活和工作的广阔应用图景的概览，为读者深入理解这一关键技术提供一个更广阔的视野和更扎实的认知基础。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种对数字宽带接收机领域只有初步了解的人来说，这本书无疑是一盏指路明灯。作者的叙述方式非常循序渐进，从最基础的概念讲起，然后逐步深入到更复杂的设计细节。我特别喜欢他关于“信号采集”和“数字化”的章节，他详细介绍了采样率、量化位数等关键参数的选择，以及如何选择合适的模数转换器（ADC），这对于保证信号的原始信息不丢失至关重要。他还详细讲解了“数字下变频”和“数字滤波”等核心算法，并通过具体的例子演示了如何实现这些功能，这让我对数字信号处理在接收机中的作用有了更清晰的认识。最让我感到兴奋的是，书中还包含了一些关于“硬件加速”和“FPGA应用”的内容，这让我看到了如何在高性能数字宽带接收机中利用硬件资源来提升处理速度和效率。这本书的独特之处在于，它不仅关注理论，更注重实践，通过大量的实例和图解，将抽象的技术概念变得生动形象，让我能够轻松掌握其中的精髓。

评分☆☆☆☆☆

我怀着极大的好奇心翻开了这本书，原本以为会是枯燥的技术理论堆砌，没想到却被其中精妙的设计思路和详实的讲解所吸引。作者的写作风格非常务实，他没有回避任何技术难题，而是直面挑战，并为我们提供了解决问题的可行方案。我对其中关于“抗干扰”的设计理念印象深刻，他详细阐述了各种类型的干扰源，并介绍了多种有效的抗干扰技术，例如差分信号的使用、屏蔽和接地技术等，这些都是我们在实际工程中经常会遇到的问题。他还深入探讨了“射频前端”的设计，包括低噪声放大器、混频器和滤波器等关键器件的选择和优化，这对于提升接收机的整体性能至关重要。更让我惊喜的是，书中还涉及了一些关于“软件定义无线电”的内容，这让我看到了未来数字宽带接收机的发展方向，以及如何利用软件来实现更灵活和可扩展的设计。这本书的价值在于，它不仅提供了理论知识，更教会了我们如何将理论应用于实践，解决实际工程中的难题。

评分☆☆☆☆☆

我一直以为数字宽带接收机的设计是个非常“硬核”的领域，充斥着各种高深的数学模型和晦涩的工程术语，直到我读了这本书，才发现原来它也可以如此“接地气”。作者的叙述风格非常流畅，就像在和朋友聊天一样，一点点地揭开数字宽带接收机设计的神秘面纱。他对于“频谱效率”的讲解尤其让我印象深刻，通过几个实际的案例，展示了如何在有限的带宽内传输更多的数据，这对于我们现在追求高速率的通信时代来说，简直是太重要了。他还深入探讨了“信道编码”和“调制解调”技术在提升接收机性能中的作用，通过详细的对比分析，让我清楚地认识到不同编码和调制方式的优缺点，以及如何在不同的应用场景下做出最优选择。最让我惊喜的是，书中还涉及了一些关于“自适应均衡”的内容，这部分内容对于解决信号失真问题非常有帮助，作者通过图文并茂的方式，将抽象的算法变得直观易懂，让我对如何提高接收机的鲁棒性有了新的理解。总的来说，这本书为我打开了一扇新的大门，让我对数字宽带接收机的设计有了更全面、更深入的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于我来说，简直就像是学习数字宽带接收机设计的“修炼秘籍”。我之前一直觉得这方面的东西太难了，特别是涉及到一些复杂的数字信号处理算法，总是看得我云里雾里。但是这本书的作者，用一种非常巧妙的方式，将这些复杂的概念分解开来，并且结合了大量的实际工程经验，让整个学习过程变得顺畅了很多。我尤其喜欢他关于“动态范围”和“灵敏度”的章节，他用通俗易懂的语言解释了这两个概念的重要性，并且详细介绍了影响它们的关键因素，以及如何通过电路设计和参数优化来提升接收机的动态范围和灵敏度。他还分享了一些在实际调试中遇到的常见问题和解决方法，这对于我们这些初学者来说，简直是避免“踩坑”的宝贵经验。而且，书中关于“功耗管理”的设计思路也让我受益匪浅，在如今这个追求绿色节能的时代，如何设计出低功耗的接收机至关重要，作者在这方面提供了一些非常实用的建议和技巧。这本书让我觉得，原来数字宽带接收机的设计并没有想象中那么遥不可及，只要掌握了正确的方法和思路，任何人都可以有所建树。

评分☆☆☆☆☆

这本书虽然名字听起来有点高冷，像是什么高科技的神秘宝典，但真正翻开后，我发现它更像是一位经验丰富的老工程师，耐心细致地向我们讲解他多年在数字宽带接收机设计一线摸索出的“独门秘籍”。他没有上来就讲那些让人头晕的理论公式，而是从实际应用场景出发，比如在信号干扰严重的环境下，如何设计出能够清晰接收信号的接收机；或者是在有限的功耗下，如何最大化接收机的性能。我特别喜欢其中关于“噪声抑制”那一章，作者用了很多生动的比喻，将复杂的噪声理论讲得浅显易懂，并且给出了几种实用的滤波技术，还附带了一些实际电路的讲解，感觉看完之后，我好像也能自己动手去优化接收机的噪声表现了。而且，他对“抗多径衰落”的讲解也非常到位，详细阐述了不同多径环境对信号的影响，并介绍了各种分集接收和均衡技术，让我对如何让信号在复杂的传播环境中保持稳定有了更深刻的认识。这本书的优点在于，它不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的传授，教会你如何从本质上去理解问题，并找到解决问题的最佳路径，这对于我们这些想在电子通信领域深耕的人来说，简直是无价之宝。