電路和模擬電子技術實驗指導 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

劉涇 著

圖書標籤:

• 電路實驗
• 模擬電子技術
• 實驗指導
• 電子技術
• 電路分析
• 模擬電路
• 高等教育
• 理工科
• 教學參考
• 實驗教學

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 西南交通大學齣版社

ISBN：9787564313432

商品編碼：29709383332

包裝：平裝

齣版時間：2011-08-01

基本信息

書名:電路和模擬電子技術實驗指導

定價：26.00元

售價：17.7元,便宜8.3元,摺扣68

作者:劉涇

齣版社：西南交通大學齣版社

齣版日期：2011-08-01

ISBN：9787564313432

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.359kg

編輯推薦

內容提要

本書是電路、模擬電子技術實驗指導書。全書內容分為4個模塊：
(1)基礎實驗模塊，重點是讓同學們學會基本的實驗方法。該模塊按通常教學模式進行。
(2)自學開放實驗模塊主要是學生根據自己在基礎實驗模塊掌握的實驗方法、技能，進一步對自己已有理論知識進行深入的理解、消化、掌握。
(3)自主開放實驗模塊是在開放實驗室進行的，它與自學開放實驗模塊的主要區彆是同學根據基礎實驗模塊和自學開放實驗模塊的學習，嘗試著自己用實驗的方法來解決一些較復雜的問題，為將來的應用和繼續提高深造打下堅實基礎。因此這一部分實驗有些隻有標題或框架，有些隻給瞭部分內容，其他要靠學生自己完善，並完成實驗。
(4)附錄模塊主要收集瞭一些完成基礎實驗模塊實驗必需的技術資料和自學開放實驗模塊和自主開放實驗模塊資料查找方嚮。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《現代通信係統設計》 內容簡介 本書緻力於為讀者提供一個全麵而深入的現代通信係統設計視角。從基礎的信號傳播原理到復雜的係統集成與優化，本書力求涵蓋現代通信領域的核心概念、關鍵技術和實際應用。本書並非一本理論的堆砌，而是以實踐為導嚮，強調理論與實際工程的緊密結閤，旨在幫助讀者建立起紮實的通信係統設計能力，並能應對當前及未來通信技術發展帶來的挑戰。 第一章 基礎信號處理與分析 本章首先迴顧並深化瞭讀者對信號與係統的基本理解。我們將從離散時間信號和連續時間信號的定義齣發，介紹傅裏葉級數、傅裏葉變換以及拉普拉斯變換等核心分析工具，並探討它們在信號頻譜分析中的重要作用。章節將詳細講解信號的采樣、量化和編碼過程，這是數字通信係統的基礎。讀者將學習到奈奎斯特采樣定理的原理及其在實際應用中的意義，瞭解不同量化方式（如均勻量化、非均勻量化）對信號保真度的影響，以及常見的編碼技術（如脈衝編碼調製PCM、差分脈衝編碼調製DPCM）的原理和優缺點。 此外，本章還將深入探討各種信號的典型錶示方法，包括時域、頻域和相頻特性。我們將分析衝激信號、方波信號、指數信號、正弦信號等常見信號的頻譜特性，理解信號的時域行為如何映射到頻域。對於係統分析，將重點介紹係統的綫性、時不變性（LTI）特性，以及捲積積分/和在描述LTI係統響應中的應用。通過對經典濾波器（如低通、高通、帶通、帶阻濾波器）的分析，讀者將理解濾波器在信號去噪、信號分離等通信任務中的關鍵作用，並學習如何用係統函數來錶徵濾波器的頻率響應。 第二章 調製與解調技術 調製是通信係統的核心環節，它負責將原始信息信號“搬運”到適閤傳輸的載波頻率上。本章將係統性地介紹各類模擬調製技術。我們將詳細闡述幅度調製（AM），包括普通幅度調製（DSB-LC）、雙邊帶抑製載波（DSB-SC）和單邊帶（SSB）調製，分析它們的頻譜特性、功率效率和抗乾擾性能。讀者將學習到它們的原理、産生和解調電路設計，並理解SSB為何能在保證通信質量的同時節省帶寬。 接下來，我們將深入研究角度調製技術，包括調頻（FM）和調相（PM）。調頻的優點在於其良好的抗噪聲性能，本書將詳細講解調頻信號的産生方式（如直接調頻和間接調頻），以及寬帶調頻（WBFM）和窄帶調頻（NFM）的差異。調相作為另一種角度調製方式，也將在本章得到深入探討。 隨著數字通信的興起，數字調製技術成為通信係統的必然選擇。本章將重點介紹幾種重要的數字調製方式，包括幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）。我們將分析它們的星座圖、功率譜密度和誤碼率性能，並探討它們各自的優缺點以及適用場景。例如，二進製相移鍵控（BPSK）和正交相移鍵控（QPSK）的實現原理和性能對比將是本章的重點。 此外，我們還將介紹更先進的數字調製技術，如正交頻分復用（OFDM）和自適應調製和編碼（AMC）。OFDM通過將高速數據流分割成多個低速數據流，並並行地在多個正交子載波上傳輸，極大地提高瞭頻譜利用率並有效解決瞭多徑衰落問題，是Wi-Fi、4G/5G等現代通信係統的關鍵技術。AMC則允許係統根據信道條件動態調整調製方式和編碼率，以在保證可靠性的前提下最大化數據吞吐量。 第三章 信道編碼與糾錯 在實際通信過程中，信號會受到各種噪聲和乾擾的影響，導緻傳輸錯誤。信道編碼技術是解決這一問題的關鍵手段。本章將從信息論的基礎齣發，介紹信道編碼的基本概念，包括編碼增益、糾錯能力和編碼效率。 我們將詳細講解兩大類重要的信道編碼方案：綫性分組碼和捲積碼。對於綫性分組碼，我們將重點介紹循環碼（如CRC碼），分析其檢錯原理和生成多項式設計。同時，我們會深入講解糾錯能力更強的碼，如Hamming碼，理解其糾錯原理和校驗矩陣的構建。 捲積碼作為另一類重要的糾錯碼，將在本章得到充分的闡述。我們將介紹捲積碼的編碼器結構，以及通過維特比（Viterbi）算法等解碼算法來實現高效的譯碼。讀者將理解捲積碼的編碼率、約束長度等參數如何影響其性能。 此外，本章還將介紹更高級的編碼技術，如Turbo碼和LDPC碼。這些碼在現代通信係統中發揮著至，尤其在衛星通信、深空探測以及4G/5G等標準中扮演著至關重要的角色。我們將分析它們的設計理念，以及為何能夠獲得接近香農極限的糾錯性能。 第四章 接收機設計與信號恢復 高效的接收機設計是保證通信係統性能的關鍵。本章將深入探討接收機的功能模塊及其設計原則。我們將從匹配濾波器的原理齣發，介紹如何設計一個最優的濾波器來最大化信噪比，從而實現對弱信號的有效檢測。 本章將重點關注不同調製方式下的最佳接收機設計。對於模擬調製，我們將分析相乾解調和非相乾解調的原理和應用。對於數字調製，我們將詳細講解最佳基帶接收機（如匹配濾波器加采樣判決）的設計。我們將深入分析誤碼率（BER）與信噪比（SNR）之間的關係，並介紹提高接收機性能的各種方法。 此外，本章還將討論接收機中的關鍵技術，如符號定時恢復和載波同步。在數字通信中，精確的符號定時是正確判決的關鍵。我們將介紹基於早晚碼、拖尾碼等同步技術的符號定時恢復方法。載波同步對於相乾解調至關重要，我們將探討科斯塔斯環（Costas Loop）等載波恢復環路的原理和實現。 對於無綫通信場景，本章還將涉及多徑衰落和頻率選擇性衰落等信道特性對接收信號的影響，並介紹均衡器（Equalizer）的設計，如迫零均衡器（ZF Equalizer）和最小均方誤差均衡器（MMSE Equalizer），以補償信道失真。 第五章 多址接入技術 在實際通信係統中，多個用戶常常需要共享同一個通信媒介，這就需要多址技術。本章將全麵介紹現有的以及未來發展中的多址接入技術。 我們將首先迴顧傳統的時分多址（TDMA）、頻分多址（FDMA）和碼分多址（CDMA）。讀者將深入理解它們的基本原理、優勢和局限性。例如，TDMA通過將時間劃分為多個時隙分配給不同用戶，而FDMA則將頻率劃分為多個信道。 CDMA作為一種更為先進的多址技術，將在本章得到重點講解。我們將分析擴頻通信的原理，以及如何利用不同的僞隨機碼（PN碼）實現用戶之間的正交性。我們將深入探討直接序列擴頻（DSSS）和跳頻擴頻（FHSS）等CDMA的實現方式，並分析其抗乾擾能力和容量。 隨著通信技術的進步，正交頻分復用（OFDM）也催生瞭更先進的多址技術，如正交頻分多址（OFDMA）。OFDMA結閤瞭OFDM和FDMA的優點，能夠更靈活地分配頻譜資源，提高頻譜利用率，並更好地適應不同用戶的業務需求。本書將詳細介紹OFDMA的工作原理，包括子載波分配、資源調度等關鍵技術。 此外，我們還將展望未來的多址技術，如非正交多址（NOMA）。NOMA通過在同一資源單元中允許多個用戶同時接入，並通過疊加編碼和串行乾擾消除等技術來提高係統容量，是5G及未來移動通信的重要候選技術。 第六章 無綫通信係統設計 本章將聚焦於當前和未來通信技術發展的前沿——無綫通信係統。我們將從無綫信道的特性齣發，詳細分析無綫信道衰落、乾擾、帶寬限製等對係統設計的影響。 我們將深入探討蜂窩移動通信係統的架構，包括基站、移動終端、核心網等組成部分。讀者將理解從1G到5G的演進過程，瞭解不同代移動通信技術在傳輸速率、時延、連接密度等方麵的提升。 本書將重點介紹4G（LTE）和5G的關鍵技術。對於4G，我們將解析OFDM、MIMO（多輸入多輸齣）等核心技術，以及它們如何在提高數據速率和頻譜效率方麵發揮作用。對於5G，我們將深入探討其關鍵技術，如大規模MIMO、波束賦形、網絡切片、邊緣計算等，並分析它們如何支撐多樣化的應用場景，如增強型移動寬帶（eMBB）、超可靠低時延通信（uRLLC）和海量機器類通信（mMTC）。 同時，本章還將涉及Wi-Fi（IEEE 802.11係列）等其他重要的無綫局域網技術。我們將分析不同Wi-Fi標準的特性，以及它們在傢庭、辦公等場景中的應用。 此外，本書還會介紹低功耗廣域網（LPWAN）技術，如LoRa和NB-IoT，它們專為物聯網（IoT）設備設計，能夠在低功耗、遠距離的場景下實現可靠的數據傳輸。 第七章 光縴通信係統 光縴通信以其巨大的帶寬、低損耗的特性，成為現代通信網絡的主乾。本章將係統介紹光縴通信係統的原理和關鍵技術。 我們將從光在光縴中的傳播原理講起，詳細闡述光縴的類型（如單模光縴和多模光縴），以及全反射、色散（如材料色散和波導色散）和非綫性效應（如剋爾效應）等對信號傳輸的影響。 本章將深入分析光通信係統的組成部分，包括光源（如激光器）、光調製器、光探測器、光放大器（如EDFA）和光開關等。我們將探討不同類型光源的特性以及它們在光通信中的應用。 光信號的傳輸容量受到色散和非綫性效應的限製。本書將介紹先進的光縴通信技術，如相乾光通信，它利用光載波的相位和幅度來承載信息，並配閤數字信號處理技術，極大地提高瞭傳輸速率和距離。 此外，我們將討論光網絡的架構，包括點對點光縴鏈路、波分復用（WDM）技術（如粗波分復用CWDM和密集波分復用DWDM），以及無源光網絡（PON）等。WDM技術能夠在一根光縴中傳輸多個不同波長的光信號，顯著增加瞭通信容量。 第八章 網絡協議與通信架構 通信係統的有效運行離不開一係列的協議和明確的網絡架構。本章將從分層協議模型入手，深入講解網絡通信的體係結構。 我們將以TCP/IP協議族為核心，詳細介紹各個層次的功能和關鍵協議。在應用層，我們將討論HTTP、FTP、SMTP、DNS等常見協議的工作原理。在傳輸層，我們將重點分析TCP和UDP協議的特性，理解它們在可靠傳輸、流量控製、擁塞控製等方麵的差異和應用。 在網絡層，我們將深入講解IP協議，包括IP地址的分配、路由選擇算法（如RIP、OSPF、BGP）以及IPv4和IPv6的區彆。 數據鏈路層將是本章的另一重點，我們將探討以太網（Ethernet）協議，包括MAC地址、幀格式、CSMA/CD等。對於無綫局域網，我們將再次迴顧Wi-Fi協議（IEEE 802.11係列）中的數據鏈路層和物理層細節。 本書還將介紹現代通信網絡中的一些關鍵概念，如軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）。SDN通過將網絡控製邏輯與數據轉發平麵分離，實現瞭網絡的靈活性和可編程性。NFV則允許網絡功能以軟件的形式運行在通用硬件上，降低瞭網絡部署和運維的成本。 第九章 通信係統中的信號處理進階 本章旨在為讀者提供在通信係統中應用的信號處理進階知識。我們將從數字信號處理（DSP）的基本概念齣發，介紹濾波器設計（如FIR和IIR濾波器）的具體方法，以及在通信係統中的應用，例如用於信號去噪和信道均衡。 本章將深入探討自適應信號處理技術。自適應濾波器能夠根據接收到的信號自動調整其參數，以達到最優的性能。我們將介紹最小均方（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法等經典自適應算法，並討論它們在信道均衡、噪聲消除等方麵的應用。 數字通信係統中的許多問題都可以通過對信號進行變換來解決。我們將介紹離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）的應用，包括其在頻譜分析、OFDM係統中子載波生成等方麵的作用。 此外，本章還將探討信號檢測與估計的理論基礎，如貝葉斯判決準則和最大似然估計（MLE）。這些理論對於理解接收機中的信號判決過程以及參數估計至關重要。 第十章 通信係統仿真與測試 理論與實踐相結閤是掌握通信係統設計知識的關鍵。本章將引導讀者瞭解通信係統仿真與測試的重要性，並介紹常用的仿真工具和測試方法。 我們將重點介紹MATLAB/Simulink、Python（及其科學計算庫NumPy, SciPy）以及GNU Radio等開源通信係統仿真平颱。讀者將學習如何利用這些工具搭建通信係統模型，模擬信號的産生、傳輸和接收過程，並對係統性能進行評估。我們將通過實例演示，例如搭建一個簡單的ASK調製解調係統，並計算其誤碼率。 本章還將介紹通信係統測試的基本原則和常用儀器。我們將討論射頻信號發生器、示波器、頻譜分析儀、矢量信號分析儀（VSA）等儀器在係統調試和性能驗證中的作用。讀者將瞭解如何利用這些儀器進行鏈路預算分析、誤碼率測試、眼圖分析等。 此外，本章還將探討實際通信係統中的一些挑戰，如硬件實現中的量化誤差、非綫性失真等，以及如何通過仿真和測試來識彆和解決這些問題。 結論 《現代通信係統設計》是一本綜閤性的教材，旨在為通信工程、電子工程以及相關專業的學生和工程師提供一個紮實的理論基礎和豐富的實踐指導。本書內容涵蓋瞭從基礎信號處理到先進通信技術、從無綫到光縴、從協議到係統架構的廣泛領域。我們相信，通過對本書的學習和實踐，讀者能夠建立起對現代通信係統深刻的理解，並具備獨立設計、分析和優化通信係統的能力，為未來的通信事業做齣貢獻。

評分☆☆☆☆☆

話說迴來，電子工程領域的新書層齣不窮，但真正能沉下心來做深度的，其實不多。我最近讀的這本《嵌入式係統實時操作係統內核剖析與驅動開發實踐》簡直是打開瞭新世界的大門。我過去總覺得FreeRTOS或者Linux內核的裁剪隻是個技術活，但這本書讓我意識到，底層調度算法對整個係統性能的影響是多麼微妙而巨大。作者沒有過多地糾纏於操作係統的曆史沿革，而是直接切入瞭核心——任務切換的時序、中斷處理的優先級反轉問題、以及內存池的管理機製。書中對信號量和互斥鎖的使用場景分析得極為精闢，尤其是關於“死鎖”的預防和診斷，提供瞭幾套非常實用的檢查清單和調試工具鏈。我印象最深的是它對“Tickless Idle”模式的講解，清晰地解釋瞭如何通過降低係統喚醒頻率來達到節能目的，這對於開發電池供電設備簡直是救命稻草。更難得的是，作者在講解完理論後，會緊接著提供一套完整的、基於STM32平颱的Demo代碼，從配置宏定義到編寫第一個“Hello World”任務，每一步都詳略得當。這套書最大的魅力在於它的“反嚮工程”思維，它教你不是如何使用API，而是如何理解API背後的C語言實現和匯編指令級彆的操作。讀完這本書，我再看任何廠商提供的驅動例程，都能一眼看齣裏麵的“陷阱”和優化空間。對於想從應用層晉升到係統底層的工程師來說，這本書簡直是必經之路，它用嚴謹的邏輯構建瞭一個堅實的內核認知框架。

評分☆☆☆☆☆

最近為瞭一款麵嚮工業控製的傳感器接口開發工作，我一直在尋找關於電磁兼容性（EMC）和電路保護方麵的專業書籍。市麵上很多EMC書籍偏重於標準和測試流程，但對電路內部的防護設計講得不夠細緻。而我找到的這本《高可靠性電子設備電磁兼容設計與防護技術》則完全不同，它就像一本“防彈衣”的製造手冊。這本書從根本上討論瞭乾擾源、耦閤路徑和敏感接收器這“三要素”之間的物理關係，並提供瞭針對性的對策。它花瞭大量的篇幅來講解如何設計一個低阻抗迴路，這是抑製高頻噪聲的關鍵所在。我特彆欣賞它對“接地”這個老生常談問題的深入探討，書中通過三維電磁場仿真結果，清晰地展示瞭單點接地、星形接地和混閤接地的優劣，以及在高密度PCB設計中如何構建一個可靠的“地平麵”。在防護方麵，這本書對瞬態抑製器件（TVS Diode、MOV）的選型標準進行瞭詳盡的對比，尤其是在高速信號綫路上如何選取具有快速響應時間和低鉗位電壓的器件，提供瞭非常具體的公式和圖錶。它甚至討論瞭PCB阻抗控製與電源完整性（PI）對EMC性能的連鎖影響。這本書的語言風格是嚴謹而富有說服力的，每一項建議都配有相應的理論依據或實驗數據支撐，讓人不得不信服。對於需要確保産品能通過嚴苛的工業或軍工環境認證的工程師而言，這本書提供的防護思路，是確保産品長期穩定運行的基石。

評分☆☆☆☆☆

近來沉迷於學習如何用FPGA實現高速數據采集和預處理，發現市麵上很多教程都停留在“點亮LED”的入門階段，對於真正的高吞吐量設計語焉不詳。直到我偶然翻到《超高速數據采集係統設計與VHDL/Verilog編程詳解》，纔找到瞭我想看的乾貨。這本書的視角非常獨特，它完全聚焦於數據流的“管道化”處理，而不是傳統的順序邏輯設計。書中詳細闡述瞭流水綫（Pipeline）結構在A/D轉換器輸齣數據處理中的應用，如何通過閤理的流水級劃分來榨乾時鍾周期的每一分性能。作者對時序約束的理解達到瞭近乎偏執的程度，他會用好幾頁篇幅去解釋如何計算和滿足“建立時間”（Setup Time）和“保持時間”（Hold Time），並給齣瞭在Xilinx和Intel FPGA不同的布局布綫工具下，處理時序違規的具體策略。尤其是在處理高速ADC的數據格式轉換（如Gray Code到Binary Code的轉換）時，書中提供的並行處理架構，效率遠高於我之前嘗試的串行轉換方法。這本書的語言風格非常直接，充滿瞭專業術語，沒有絲毫的客套，完全是技術專傢對技術專傢的交流方式。它更像是一本高級工程師的“設計備忘錄”，裏麵包含瞭許多教科書裏不會提及的“經驗法則”，比如如何選擇閤適的鎖相環（PLL）倍頻係數以避免抖動，或者在跨時鍾域（CDC）傳輸中，使用多比特握手信號比單比特更安全的原因。對於想在FPGA領域做齣高性能産品的讀者，這本書是磨刀不誤砍柴工的典範。

評分☆☆☆☆☆

哎呀，最近在忙活電子設計大賽的事兒，手頭上的參考資料真是五花八門，翻來覆去地看。我手裏倒是有本挺有意思的書，名字叫《現代通信原理與信號處理應用實例解析》，這本書簡直是為我這種實戰派量身定製的。它不像那些純理論的教材，上來就拋一堆傅裏葉變換和Z變換公式把你砸暈。這本書的妙處在於，它把復雜的通信係統拆解成瞭一個個具體的應用場景，比如WIFI信號的收發、4G LTE的基礎架構，甚至是衛星通信中的一些鏈路預算問題。每一章都配瞭大量的MATLAB或Python代碼示例，讓你能親手把理論變成可視化的結果。我記得有一次為瞭解決一個信噪比（SNR）的優化問題，卡瞭好幾天，翻到這本書裏關於“自適應均衡器”的那一章，裏麵詳細講解瞭維納濾波器在實際信道下的參數調整技巧，配上代碼，我一下子就茅塞頓開。書裏對信道編碼和調製解調技術（如QPSK, 16QAM）的講解也極其透徹，它沒有停留在定義層麵，而是深入到實現細節，比如如何用查找錶（Look-up Table）高效地完成星座圖映射。對於我們做硬件實現的人來說，理解這些底層的數學模型和實現方法至關重要。這本書的排版也比較舒服，圖錶清晰，不會因為圖太多而顯得擁擠。要說缺點嘛，可能是對初學者來說，某些高級主題如MIMO係統的預編碼部分略顯跳躍，需要讀者有一定的數字信號處理基礎纔能完全跟上作者的思路。但總體而言，作為一本進階的實踐指導手冊，它的價值無可替代。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電源管理技術抱有濃厚的興趣，尤其是在便攜式設備日益普及的今天，如何高效地從電池中抽取能量而不産生過多的熱損耗，是核心難題。我最近拜讀的《先進DC-DC變換器拓撲與無源器件選擇指南》這本書，可以說是將我的認知提升到瞭一個新的高度。這本書的切入點非常務實，它不像宏觀的電力電子學教材那樣，花大量篇幅介紹基礎的半導體器件特性，而是直接跳到拓撲結構本身。作者對各種新型DC-DC拓撲，如SEPIC、Cuk以及各種無橋諧振轉換器的數學建模和環路補償進行瞭深入剖析。最讓我感到驚艷的是其對無源器件選型標準的詳細論述，比如如何根據工作頻率和紋波電流來精確計算磁芯的損耗，以及在EMI抑製方麵，如何通過優化PCB走綫布局來替代傳統的濾波器元件。書中提供瞭一個非常實用的“熱管理設計流程”，將功率損耗計算、熱阻估算和散熱片選型串聯起來，形成瞭一個完整的閉環設計方法。對於設計高效率、高功率密度的電源模塊來說，這種係統性的指導太重要瞭。我記得我上次設計一個快充方案時，被紋波電壓睏擾很久，這本書裏關於輸齣濾波器的二階響應分析，讓我明白瞭調整電容ESR和電感值之間的微妙平衡點，這完全是經驗總結齣來的寶貴財富。這本書的文字略顯晦澀，但一旦你掌握瞭基礎的開關電源理論，它提供的知識深度絕對能讓你受益匪淺。