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徐勇 等 著

图书标签:

• 通信原理
• 电子线路
• 模拟电路
• 信号处理
• 电路分析
• 无线通信
• 射频电路
• 滤波器设计
• 放大器设计
• 电路基础

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121308499

版次：1

商品编码：12150876

包装：平装

丛书名： 电工电子基础课程规划教材

开本：16开

出版时间：2017-03-01

用纸：胶版纸

页数：232

字数：419000

正文语种：中文

内容简介

本书按照教育部教指委制定的课程教学基本要求编写，立足于通信电子线路基本理论，以工程应用为牵引，介绍通信系统领域各类典型功能电路的原理、指标性能与分析计算。全书共8章，主要内容包括：绪论、调谐放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、调制与解调、频率合成与锁相环、通信系统整机合成、通信系统实例。本书提供配套电子课件、习题参考答案、程序代码、电路仿真文件等。

作者简介

徐勇，解放军理工大学副教授，从事本科和研究生电子类基础课程、单片机、集成电路设计基础等课程的教学，教学、科研经验丰富。

目录

目 录

第1章 绪论 1
1．1 引言 1
1．2 通信系统组成与分类 2
1．2．1 通信系统组成 2
1．2．2 通信系统分类 3
1．2．3 无线通信系统典型案例 4
1．3 电磁频段划分与应用 5
1．4 通信系统噪声 6
1．4．1 噪声来源 6
1．4．2 半导体噪声简介 7
1．4．3 噪声度量 9
1．4．4 减小电路噪声的常用方法 10
1．5 课程主要内容与特点 11
习题 12
本章参考文献 12
第2章 小信号调谐放大器 13
2．1 引言 13
2．1．1 什么是调谐放大器 13
2．1．2 调谐放大器结构与主要性能
指标 14
2．2 LC谐振回路工作原理 15
2．2．1 LC并联谐振回路 15
2．2．2 LC串联谐振回路 19
2．2．3 负载与信号源对谐振回路的
影响 20
2．2．4 谐振回路的接入方式 21
2．3 单级调谐放大器 25
2．3．1 低频宽带放大器基本特性回顾 25
2．3．2 小信号调谐放大器 26
2．4 调谐放大器级联 30
2．4．1 直接多级级联调谐放大器 31
2．4．2 参差调谐多级放大器 31
2．4．3* 双调谐放大器 33
2．5 频率升高对调谐放大器的影响 33
2．6 晶体管高频等效模型及其电路
分析 35
2．6．1 晶体管高频等效模型 35
2．6．2 单级调谐放大器高频等效模型
分析应用 36
2．7 频率升高对电路稳定性的影响 39
2．7．1 反向传输导纳的主要危害 39
2．7．2 降低反向传输导纳影响的主要
方法 40
2．8 集中选频调谐放大器简介 42
2．9 高频小信号调谐放大器Multisim
仿真 46
2．9．1 LC并联谐振回路 46
2．9．2 共射组态甲类放大器 48
2．9．3 单级调谐回路放大器 49
本章小结 50
习题 50
本章参考文献 53
第3章 高频功率放大器 54
3．1 引言 54
3．2 高频线性功率放大器 55
3．2．1 A类高频功率放大器 55
3．2．2 B类高频功率放大器 57
3．2．3 C类高频功率放大器 59
3．2．4 C类高频功率放大器倍频
应用 61
3．3 高频功率放大器实用辅助电路 62
3．3．1 直流馈电电路 62
3．3．2 匹配电路 66
3．3．3 功率合成电路 70
3．4 高频开关功率放大器 78
3．4．1 D类高频功放 78
3．4．2 E类高频功放 80
3．5 高频功率放大器设计实例与仿真 82
3．5．1 C类功放理论分析与设计 82
3．5．2 C类功放原型电路设计仿真 83
3．5．3 C类功放电路的实用完善 84
3．5．4 C类功放2次倍频器设计仿真 85
本章小结 85
习题 86
本章参考文献 87
第4章 正弦波振荡器 88
4．1 引言 88
4．2 反馈式振荡器 89
4．2．1 反馈式振荡器基本原理 90
4．2．2 反馈式振荡器平衡条件 91
4．2．3 反馈式振荡器起振条件 92
4．2．4 反馈式振荡器稳定条件 94
4．3 三点式LC振荡器 96
4．3．1 三点式LC振荡电路组成原则 96
4．3．2 电容反馈三点式振荡器 98
4．3．3 电感反馈三点式振荡器 101
4．4 高稳定度的LC振荡器 103
4．4．1 电容反馈三点式振荡器的频率
稳定度定量分析 103
4．4．2 串联改进型电容反馈三点式
振荡器 103
4．4．3 并联改进型电容反馈三点式
振荡器 104
4．5 振荡器的频率稳定度 105
4．5．1 频率准确度和稳定度 105
4．5．2 频率稳定度的定性分析 106
4．5．3 提高频率稳定度的主要措施 107
4．6* 石英晶体振荡器 108
4．6．1 石英谐振器及其特性 108
4．6．2 石英谐振器频率稳定度高的
原因 112
4．6．3 石英晶体振荡器电路 113
4．7 压控振荡器 117
4．7．1 VCO的主要性能指标 117
4．7．2 变容二极管压控振荡器 118
4．7．3 晶体变容二极管压控振荡器 121
4．7．4 集成电路正弦波压控振荡器 122
4．7．5 负阻式压控振荡器 123
4．8 正弦波振荡器Multisim仿真 126
4．8．1 Hartley振荡器 126
4．8．2 Colpitts振荡器 128
4．8．3 Clapp振荡器 129
4．8．4 Seiler振荡器 130
本章小结 131
习题 131
本章参考文献 133
第5章 调制与解调 134
5．1 引言 134
5．2 振幅调制原理 134
5．2．1 普通调幅波 135
5．2．2 抑制载波双边带调幅波 137
5．2．3 抑制载波单边带调幅波 138
5．3 调幅电路 139
5．3．1 调幅信号的生成原理 139
5．3．2 调幅电路产生 141
5．3．3 高电平调幅简介 142
5．4 振幅解调电路 144
5．4．1 包络检波电路 144
5．4．2 乘积型同步检波电路 147
5．5 角度调制原理 149
5．5．1 调频及其数学表达式 150
5．5．2 调相及其数学表达式 150
5．5．3 调角波频谱与有效频带宽度 151
5．5．4 调角信号频谱与调制信号的
关系 153
5．6 调频信号的产生 155
5．6．1 调频电路性能指标 155
5．6．2 直接调频 156
5．6．3 间接调频 158
5．6．4 频偏拓展 160
5．7 调频波的解调 161
5．7．1 斜率鉴频器 161
5．7．2 脉冲计数式鉴频器 163
5．8 调制解调的Multisim仿真 164
5．8．1 振幅调制与解调的Multisim
仿真 164
5．8．2 频率调制与解调的Multisim
仿真 167
本章小结 168
习题 169
本章参考文献 170
第6章 频率合成与锁相环 171
6．1 频率合成概述 171
6．2 频率合成主要技术指标 171
6．3 锁相环 173
6．3．1 锁相环简介 173
6．3．2 锁相环主要技术指标 174
6．3．3 单芯片集成锁相环 175
6．3．4 单芯片集成锁相环典型产品
分类与应用 177
6．4 频率合成常用方法 180
6．4．1 直接模拟频率合成 180
6．4．2 直接数字频率合成 181
6．4．3 锁相环频率合成 181
6．4．4 混合频率合成 182
6．5 锁相环型频率合成器 183
6．5．1 锁相环型频率合成器工作
原理 183
6．5．2 锁相环型频率合成器典型
设计案例与应用 186
本章小结 189
习题 190
本章参考文献 190
第7章 通信系统整机合成 191
7．1 引言 191
7．2 射频发射机 191
7．2．1 调幅发射机 192
7．2．2 调频发射机 193
7．3 射频接收机 194
7．3．1 射频调谐接收机 194
7．3．2 单次变频超外差式射频
接收机 195
7．3．3 二次变频超外差式射频接收机 196
7．3．4 零中频射频接收机 198
7．3．5 混频原理和混频器电路 199
7．4 混频干扰及其抑制方法 206
7．4．1 阻塞干扰 206
7．4．2 交叉调制和互相调制干扰 206
7．4．3 混频干扰 207
本章小结 210
习题 210
本章参考文献 211
第8章 通信系统实例 212
8．1 引言 212
8．2 SSB通信电台实例 213
8．2．1 收发通道电路 214
8．2．2 频率合成单元 216
8．2．3 射频功率放大单元 216
8．3 单芯片2．4GHz频段无线收发信机
实例 217
本章小结 220
习题 221
本章参考文献 221
附录 第8章附录图 222

精彩书摘

　　《通信电子线路》：
　　回顾低频功率放大器可知，A类放大器为线性放大器，完整正弦波输入，完整正弦波输出，输出频率与输入频率相同，信号失真程度最小；B类放大器也为线性放大器，完整周期正弦波输入，半周期正弦波输出，虽经后级两只输出功率管推挽输出合成，但是仍然会产生很多谐波失真；AB类放大器工作状态则是介于A类与B类之间，完整正弦波输入，通过两个推挽功放管将两个大半周期的信号输出合成，信号失真相对会小一些。
　　不同于低频功率放大器，本章将要介绍的高频功率放大器主要为C类窄带功放，该类功放的典型特点是：为进一步提高效率，其电路直流工作点相比于A类、B类而言会进一步降低，输入完整周期正弦信号时，输出仅仅为小半周期余弦脉冲电流，因此相比前几类功放而言失真更加明显，但是正如前文所述，由于高频功率放大器的负载多为调谐回路，因此可以通过后级调谐回路负载完成输入频率的选频恢复。
　　随着射频功放技术的飞速发展，工作于开关模式效率更高的功率放大器技术相继成熟，并且逐步开始推广应用，典型如D类（丁类）、E类（戊类）与F类等开关型功率放大器，本章将简要引入几种开关模式功率放大器的工作原理与性能特点。
　　应用于通信系统的高频功率放大器，输出功率不尽相同，其输出功率范围小到毫瓦级（如便携式发射器），大到数千瓦级（如广播发射电台），而且各级功率放大器的工作状态也不尽相同，有的工作于线性放大状态，有的工作于开关状态，但是高频功放电路的主要技术指标基本相同。
　　功率放大电路优先考虑的是输出功率、转换效率与线性度等主要技术指标，激励电平、电路尺寸与系统质量有时也在考虑之列，另外输出功率管还要考虑很大管耗、击穿电压与很大输出电流等技术指标。
　　……

前言/序言

前 言

《通信电子线路》是根据教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会审定通过的课程基本要求，结合工程应用类课程改革编写而成的大学本科专业基础教材。结合多年来的教学实践与近年来通信技术的最新发展，围绕“夯实理论基础，突出工程应用”、“保留经典电路，体现与时俱进”基本精神，在内容选取与表述方式等方面尝试了部分改革。内容选取方面，加强应用性教学，补充实用辅助功能电路；补充小型集成化内容，增加通信系统芯片原理与应用；突出设计仿真，多个章节增加基于Multisim的功能电路虚拟仿真。表述方式方面，借鉴国外部分优秀教材，借助字体变换，突出重点、难点，强调“问题的提出、问题的分析与问题的总结”，增加本书可读性，力求使本书不仅适用于教师教学，更适用于学生自学。全书编写力求符合教学规律、适应教学特点。

本书立足于通信电子线路基本理论，以工程应用为牵引，介绍通信系统领域各类典型功能电路的原理、指标性能与分析计算。本书着眼新一代人才培养目标，突出读者主体意识，创新教学模式、加强读者知识体系的整体构建，提升读者提出问题与解决问题的能力，培养读者应用创新能力。本书编写注重基本原理与工程实践的紧密结合，以无线通信射频前端系统为应用背景，结合设计实例介绍各单元电路的结构与原理、功能与性能。

全书共8章。第1章绪论，第2章小信号调谐放大器，第3章高频功率放大器，第4章正弦波振荡器，第5章调制与解调，第6章频率合成与锁相环，第7章通信系统整机合成，第8章通信系统实例。本书可作为高等学校通信、信息大类专业相关课程的本科生教材，也可作为工程大类专业的选修课教材，还可供该领域的工程技术人员学习、参考。

本书第1、3、6、8章由徐勇编写，第4、7章由吴元亮编写，第5章由徐光辉编写，第2章由胡冰新编写，徐勇对第2、5章部分内容进行了修改补充。全书由徐勇负责统稿与编审。

本书提供配套电子课件、习题参考答案等，请登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）注册下载。

由于编写与审定时间仓促，课时调整变化程度大，加之编者水平有限，书中难免会有缺失和错误之处，恳请广大读者批评指正，发现任何问题请不吝指正，读者可以联系出版社，或者直接联系本书主编徐勇，电子邮箱为dianzilanyun2015@126.com。

作 者

2017年3月

《信号的律动：解析信息传输的奥秘》 在这个信息爆炸的时代，我们被海量的数据洪流所包围，从手机上的即时通讯，到高清电视的流畅播放，再到精密导航系统的精准指引，这一切都离不开一个核心的基石——信息的有效传输。然而，这些看似神奇的体验背后，是无数专业人士辛勤耕耘的智慧结晶，是深奥科学原理的巧妙运用。本书《信号的律动：解析信息传输的奥秘》正是为您揭示这一迷人世界的钥匙，它将带您深入探寻信息如何在不同的载体中穿梭，如何从源头被编码，又如何被准确无误地解码，最终呈现在我们的眼前。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一场引人入胜的探索之旅。我们将从最基础的概念入手，为您构建起对信息和信号的直观认识。您将理解，我们所感知的一切，无论是声音、图像还是文字，在通信的领域里，都转化为一种可被度量的“信号”。这些信号，如同跳动的音符，承载着丰富的信息，又如奔腾的溪流，在电路中不息地流动。我们将逐一剖析信号的各种特性，例如频率、幅度、相位，以及它们如何共同定义了信息的本质。您会惊讶地发现，这些抽象的概念，在实际通信系统中扮演着至关重要的角色，它们的变化规律，决定了信息传输的质量与效率。 告别了信号的初步认识，我们将深入探索信号的“诞生”与“变形”。在信息的源头，往往需要经过一系列精巧的“编码”过程，将原始信息转化为适合传输的信号形式。本书将详细介绍多种经典的编码技术，例如幅度调制（AM）、频率调制（FM）以及相位调制（PM）。您将理解，不同的调制方式如何巧妙地将信息“嫁接”到载波信号上，以适应不同的传输环境和需求。例如，AM如何在声音广播中大显身手，而FM又为何在音乐传输中表现出色。我们还将探讨更先进的数字调制技术，如PSK（相移键控）、QAM（正交幅度调制），它们如何在现代通信系统中实现更高的频谱利用率和数据传输速率。 信号的传输过程并非一帆风顺，它会受到各种“干扰”和“失真”的影响。本书将深入分析这些影响因素，并介绍各种“对抗”策略。您将了解到，信号在传输过程中可能会经历衰减、噪声、多径效应等问题，这些都会导致信息的丢失或错误。为了克服这些挑战，工程师们发展出了诸多先进的信号处理技术。我们将探讨滤波器的作用，它们如何像“电子警察”一样，滤除有害的噪声，保留有用的信号。同时，我们还将深入研究纠错编码（ECC）的原理，了解它们如何通过在信号中加入冗余信息，在接收端检测和纠正错误，从而保障通信的可靠性。 信息的“接收”与“解码”，是通信过程的最后一道关卡。本书将细致地讲解接收端是如何捕捉微弱的信号，并将其“还原”成原始信息。您将学习到关于放大器、解调器等关键组件的工作原理。解调器，就像一位经验丰富的“翻译官”，能够精确地从载波信号中提取出原始的调制信息。对于数字信号，我们将探讨数字解调技术，以及如何通过采样、量化和判决等步骤，准确地恢复出二进制数据。 除了基本的信号传输原理，本书还将触及一些更具前瞻性的主题。我们将简要介绍现代通信系统中越来越重要的“多载波传输技术”，例如OFDM（正交频分复用），它是4G、5G等移动通信技术的核心。您将理解OFDM如何将高速数据流分割成多个低速子载波进行传输，从而有效抵抗频率选择性衰减，提高频谱效率。此外，我们还将展望未来通信的发展趋势，例如认知无线电、智能天线等技术，它们将如何进一步提升通信系统的智能化和自适应能力。 本书的行文风格力求清晰易懂，避免过度晦涩的专业术语，即使您没有深厚的电子工程背景，也能从中获得深刻的理解。我们会运用大量的类比和实例，将抽象的理论概念形象化，让您在轻松愉快的阅读中，掌握通信电子线路的核心知识。每一章节都经过精心设计，层层递进，确保您能够循序渐进地构建起完整的知识体系。 《信号的律动：解析信息传输的奥秘》不仅仅是一本书，它更是一扇窗，让您得以窥见现代科技世界的脉搏。它将帮助您理解手机为何能够传递声音，电视为何能呈现画面，以及互联网为何能连接世界。无论您是通信行业的从业者，还是对信息技术充满好奇的学生，亦或是希望提升自身科技素养的普通读者，本书都将为您提供宝贵的知识财富。 掌握了通信电子线路的知识，就等于掌握了连接世界的关键。这本书将为您铺就一条通往信息科技前沿的道路，让您在未来的科技浪潮中，能够更加自信和从容地前行。让我们一同开启这场关于信息传输的奇妙旅程，感受信号在电路中跳跃的生命力，理解信息如何在电波中化茧成蝶，最终触达我们的心灵。

评分☆☆☆☆☆

刚读完《操作系统原理》，感觉像是给自己的大脑进行了一次“底层重塑”。一直以来，我都是直接使用操作系统，而这本书则让我有机会窥探到这个“幕后英雄”是如何运作的。它就像一本操作系统的“设计手册”，把那些我们平时接触不到的进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等核心概念，都剖析得淋漓尽致。我印象最深刻的是关于进程调度算法的部分，什么先来先服务、短作业优先、时间片轮转，这些不同的策略如何影响着程序的执行效率和系统的响应速度，让我第一次真正理解了“并发”的含义，以及操作系统在其中扮演的关键角色。内存管理部分也让我大开眼界，虚拟内存、分页、分段，这些技术是如何让有限的物理内存变得“无限”，又如何避免程序之间的内存冲突，这简直是工程上的奇迹。而且，它还讲解了如何通过系统调用来与操作系统交互，让我们这些应用程序能够“指挥”操作系统去做各种事情。读完这本书，我感觉自己对计算机的整体架构有了更深刻的理解，不再是孤立的硬件和软件，而是知道它们之间是如何通过操作系统这个“桥梁”紧密联系在一起的，也让我对编写更高效、更健壮的程序有了新的思路。

评分☆☆☆☆☆

《电路分析基础》这本书，对于我这个之前对电学一窍不通的人来说，就像是打开了一扇全新的大门。一开始，面对那些电阻、电容、电感，还有各种定律和定理，我真的是感到无比的头疼。但随着作者循序渐进的讲解，我逐渐明白，原来电学并不是那么神秘莫测，而是有着一套严谨的逻辑和数学体系。书里对基尔霍夫电压定律和电流定律的解释，配上大量图示和例题，让我能够非常直观地理解电流和电压在电路中的流动和分配。然后是戴维宁等效和诺顿等效，这些概念虽然听起来有点绕，但当理解了它们能够如何简化复杂的电路分析时，我真的觉得豁然开朗。最让我惊叹的是关于暂态分析的部分，如何分析电路在开关动作后的响应，电容和电感如何储存和释放能量，这些过程就像是看着一个看不见的“能量舞者”在电路中跳跃，非常有意思。虽然书中涉及的数学推导不少，但作者总是能用非常浅显易懂的语言来解释，并且通过大量的实际电路例子，让我明白这些理论是如何应用于实际的，比如如何分析一个简单的RC充放电电路，这对于我理解很多电子设备的 작동原理有很大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

最近读了《嵌入式系统设计》，这本书就像一位经验丰富的工程师，把我从“只会敲代码”的状态，拉到了“能够构建完整产品”的层次。它不像许多纯软件的书那样只讲算法和逻辑，而是从硬件的选型、电路的连接，到软件的编写、系统的调试，提供了一个全面的视角。我最喜欢的部分是关于微控制器（MCU）的讲解，从最基础的时钟、GPIO，到更复杂的ADC、PWM、UART等外设，书里都进行了详尽的阐述，而且不仅仅是罗列功能，更重要的是讲解了如何根据实际需求去配置和使用这些外设。我曾经为开发板上的一个LED闪烁程序调试了很久，但看了这本书，才明白原来很多时候问题出在时钟配置或者中断优先级设置上。书中还穿插了许多实际的电路设计案例，比如温湿度传感器的数据采集、电机驱动的控制，这些都让我觉得非常实用。而且，它还涉及到一些基本的PCB设计知识，虽然不深入，但足够让我对硬件的布局和走线有一个初步的理解。读完这本书，我感觉自己对“系统”这个概念有了更深刻的认识，明白一个完整的嵌入式产品是如何由硬件和软件协同工作的，也激发了我动手制作一些小玩意儿的冲动。

评分☆☆☆☆☆

《软件工程导论》这本书，简直是给我的编程生涯打上了一剂“预防针”，让我从一个只会埋头写代码的“码农”，逐渐成长为一个懂得“如何造好软件”的工程师。在读这本书之前，我总是觉得只要代码能跑就行，对于项目管理、需求分析、设计模式这些概念，总觉得是“虚的”，离我太远。但这本书用非常清晰的逻辑和丰富的案例，告诉我这些“虚的”东西，恰恰是保证软件项目能够成功、稳定、可维护的关键。它从软件的生命周期讲起，一步步引导我理解需求分析的重要性，如何把客户模糊的需求转化为清晰可行的技术指标。然后是软件设计，书中对于架构设计、模块划分、接口定义都有详细的介绍，让我明白好的设计能够让后期的修改和扩展变得异常轻松，而不是像我以前那样，一个小小的改动就能引发“蝴蝶效应”。让我印象最深的是关于测试和维护的部分，它让我意识到，软件的生命周期并没有在发布后结束，而是一个持续迭代和改进的过程。这本书让我开始思考“为什么”要这样做，而不是仅仅“怎么”去做，极大地提升了我对软件开发的整体认知水平。

评分☆☆☆☆☆

读《数字信号处理》的体会，这本书简直是一本“黑魔法”大全，初次翻开的时候，各种卷积、傅里叶变换、Z变换的公式看得我眼花缭乱，感觉自己像是掉进了一个数学的迷宫。但随着一点点深入，那些抽象的概念开始变得生动起来。例如，它解释了为什么我们需要离散化信号，以及如何在数字世界里“模仿”连续信号，这种跨越物理世界和数字世界的转换，让我觉得异常神奇。书里对滤波器设计的讲解尤为细致，从最基础的FIR和IIR滤波器，到各种高级的Butterworth、Chebyshev设计，每一个步骤都循序渐进，配以大量的图示和例子，让我这个初学者也能窥探到其中的奥妙。尤其是在介绍FFT（快速傅里叶变换）时，它不仅给出了算法的原理，还探讨了它的效率和应用场景，让我明白了为什么它能成为现代通信和信号分析的基石。虽然书中涉及的数学推导相当密集，但作者似乎很有心地穿插了一些实际应用案例，比如音频压缩、图像处理中的降噪，这些都极大地激发了我学习的兴趣，让我觉得这些理论并非空中楼阁，而是实实在在地解决着我们生活中的问题。读完这本书，我感觉自己对“信号”这个概念有了全新的认识，不再是模糊的感觉，而是有了可以量化、分析、处理的实体。