通信电子电路综合实验(高等院校信息与通信工程系列教材) 9787302276852 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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余萍，程文清，车辚辚著 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302276852

商品编码：29709946282

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名:通信电子电路综合实验(高等院校信息与通信工程系列教材)

定价：25.00元

售价：17.0元,便宜8.0元,折扣68

作者:余萍,程文清,车辚辚著

出版社：清华大学出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787302276852

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

内容提要

　　本书基于面向21世纪实验教学内容和课程体系改革理念，实验平台以工作频率223~224mhz的8频道无线射频语音/数传电台为蓝本，系统介绍无线调频收发系统和调幅收发系统的电路组成及相关实验内容，适合作为通信及电子信息类专业的实验教材。
　　本书共6章，主要介绍以无线射频收发系统为基础建立的“通信电子电路”实验平台的体系结构、相应的硬件及仿真实验任务书、常用实验仪器及仿真工具、通信电子电路装配及调试知识等。主要实验电路模块有语音放大、fsk调制解调、锁相振荡、发射功放、接收变频、中频解调等。主要实验内容有fsk调制与解调、语音及数字调频与解调、语音及数字调幅与解调、vco振荡、射极功放、锁相调频、低噪声放大、混频、滤波器、鉴频、调频及调幅收发系统整机联调等。借助频谱仪、矢量网络仪、无线电综合测试仪、频率计、示波器等实验仪器可考察实验电路模块及系统的多项技术指标，如系统频响、信号频谱及信噪比、锁相环特性、调频特性、发射功率及精度、接收灵敏度、镜频及邻道抑制、驻波、天线方向性等。
　　本书可作为高等学校通信工程、电子信息类等专业的本科实验教材，也可供相应专业的工程技术人员参考。

目录

章通信电子电路实验系统
　1.1调频通信收发系统组成
　1.1.1语音单元电路
　1.1.2fsk调制解调单元电路
　1.1.3锁相振荡单元电路
　1.1.4发射功放单元电路
　1.1.5接收变频单元电路
　1.1.6中频解调单元电路
　1.1.7微机控制单元电路
　1.2调幅通信收发系统组成
　1.2.1幅度调制单元电路
　1.2.2幅度解调单元电路
　1.3通信电子电路实验箱说明
第2章射频收发系统实验任务书
　2.1射频收发系统实验的基本要求和流程
　2.2fsk调制解调单元电路实验任务书
　2.2.1撰写实验预习报告
　2.2.2fsk单元电路实验内容
　2.2.3撰写实验分析报告
　.2.3锁相振荡单元电路实验任务书
　2.3.1撰写实验预习报告
　2.3.2锁相振荡单元电路实验内容
　2.3.3撰写实验分析报告
　2.4发射功放单元电路实验任务书
　2.4.1撰写实验预习报告
　2.4.2发射功放单元电路实验内容
　2.4.3撰写实验分析报告
　2.5接收变频单元电路实验任务书
　2.5.1撰写实验预习报告
　2.5.2接收变频单元电路实验内容
　2.5.3撰写实验分析报告
　2.6中频解调单元电路实验任务书
　2.6.1撰写实验预习报告
　2.6.2中频解调单元电路实验内容
　2.6.3撰写实验分析报告
　2.7幅度调制单元电路实验任务书
　2.7.1撰写实验预习报告
　2.7.2幅度调制单元电路实验内容
　2.7.3撰写实验分析报告
　2.8幅度解调单元电路实验任务书
　2.8.1撰写实验预习报告
　2.8.2幅度解调单元电路实验内容
　2.8.3撰写实验分析报告
　2.9调幅收发系统整机实验任务书
　2.9.1撰写实验预习报告
　2.9.2调幅收发系统整机实验内容
　2.9.3撰写实验分析报告
　2.10无线调频收发系统整机实验任务书
　2.10.1撰写实验预习报告
　2.10.2无线调频收发系统整机实验内容
　2.10.3撰写实验分析报告
第3章通信电子电路仿真实验任务书
　3.1通信电子电路仿真实验的基本要求和流程
　3.2锁相频率调制仿真实验任务书
　3.2.1振荡器类电路仿真任务书
　3.2.2频率调制电路仿真任务书
　3.2.3锁相环电路仿真任务书
　3.2.4频率合成器仿真任务书
　3.3射频功率放大器仿真实验任务书
　3.4接收变频仿真实验任务书
　3.4.1低噪声放大电路仿真任务书
　3.4.2混频电路仿真任务书
　3.5中频解调仿真实验任务书
　3.5.1选频放大器仿真实验任务书
　3.5.2频率解调仿真实验任务书
　3.6幅度调制与解调仿真实验任务书
　3.6.1幅度调制仿真实验任务书
　3.6.2幅度解调仿真实验任务书
第4章实验仪器常用功能简介
　4.1ee1641c型函数信号发生器/计数器
　4.2ee1461型dds合成信号发生器
　4.2.1主要技术指标
　4.2.2功能说明
　4.2.3主要工作模式设置步骤
　4.2.4功能按钮的使用
　4.3ee5100矢量网络分析仪
　4.3.1主要技术指标
　4.3.2功能说明
　4.3.3主要功能使用说明
　4.4ee4052频谱分析仪
　4.4.1主要技术指标
　4.4.2功能说明
　4.4.3主要功能使用说明
　4.5dr200t2发射调试标准设备
　4.6dr200r1型射频接收调试设备
　4.7nfc1000c1多功能计数器
　4.8tpr30053c电源
　4.9ads1102cal数字存储示波器
　4.9.1功能说明
　4.9.2主要功能使用说明
　4.10ee5113型无线电综合测试仪
　4.10.1主要功能使用说明
　4.10.2电台测试应用
第5章multisim10及其使用
　5.1基本界面及设置
　5.2电路原理图的设计步骤
　5.3元器件库的操作
　5.3.1元器件库介绍
　5.3.2元器件编辑
　5.4multisim10虚拟仪器及使用
　5.4.1数字万用表（multimeter）
　5.4.2函数发生器（function generator）
　5.4.3瓦特表（wattmeter）
　5.4.4双通道示波器（oscilloscope）
　5.4.5四踪示波器（4 channel oscilloscope）
　5.4.6波特图仪（bode plotter）
　5.4.7频率计（frequency couter）
　5.4.8失真度分析仪（distortion analyzer）
　5.4.9频谱分析仪（spectrum analyzer）
　5.4.10网络分析仪（work analyzer）
　5.4.11仿真agilent仪器
　5.5虚拟仪器的应用实例分析
　5.5.1单调谐放大器回路
　5.5.2射频电路设计
　5.6电路分析
　5.6.1直流工作点分析（dc operating point analysis）
　5.6.2交流分析（ac analysis）
　5.6.3其他电路分析方式
第6章通信电子电路的装配与调试
　6.1元器件认识
　6.1.1电阻
　6.1.2电容
　6.1.3电感
　6.1.4晶体管
　6.1.5集成电路芯片
　6.2印制电路板常识
　6.3元器件的装配与焊接
　6.3.1元器件的装配
　6.3.2元器件的焊接
　6.4通信电子电路的调试
　6.4.1电子电路的静态调试
　6.4.2通信电子电路的动态调试
　6.4.3通信电子电路故障排查
参考文献

作者介绍

文摘

序言

现代通信系统中的关键要素：信号传输与处理 通信电子电路是现代通信系统的基石，它们负责信号的产生、调制、传输、接收和解调等核心功能。一部智能手机、一台无线路由器、一座通信基站，甚至是我们日常使用的卫星导航系统，都离不开精巧而复杂的通信电子电路设计。本书将深入探讨这些电路的设计原理、工作机制及其在实际通信系统中的应用。 第一章：信号基础与通信模型 在深入电路细节之前，理解通信系统的基本模型至关重要。一个典型的通信系统由信源、发送端、信道、接收端和信宿组成。信源产生信息，发送端将其转换为适合传输的信号，信道是信号传输的媒介，接收端接收信号并还原信息，最终由信宿处理。 信号是通信系统中承载信息的基本单元，其形式多样，包括模拟信号和数字信号。模拟信号是连续变化的，其幅值或频率能够反映信息的变化，例如早期的广播信号。而数字信号则是离散的，以二进制（0和1）的形式表示信息，现代通信系统绝大多数采用数字信号，以提高抗干扰能力和信息传输效率。 理解信号的频谱特性是分析和设计通信电路的关键。傅里叶变换能够将时域的信号分解成不同频率的正弦波分量，揭示信号的频率构成。带宽是指信号所占用的频率范围，它直接影响通信系统的传输速率和信道容量。噪声是通信系统不可避免的干扰，它会降低信号的质量，影响信息的准确性。噪声的来源多种多样，包括热噪声、散粒噪声等，理解噪声的特性并采取有效的抑制措施是通信电路设计的重点。 第二章：放大器电路的设计与分析 放大器是通信电子电路中最基本的组成单元之一，其作用是将微弱的信号放大到足以进行后续处理的水平。从低频到高频，各种类型的放大器在通信系统中扮演着不可或缺的角色。 跨导放大器 (Transconductance Amplifier)：它将输入电压转换为输出电流。这种放大器在某些信号处理环节以及与电流控制型器件接口时非常有用。 跨阻放大器 (Transimpedance Amplifier, TIA)：它将输入电流转换为输出电压。TIA 在光接收模块中尤为重要，能够将光电二极管产生的微弱电流放大成可用的电压信号。 电压放大器 (Voltage Amplifier)：将输入电压信号放大为输出电压信号。这是最常见的放大器类型，广泛应用于信号的预处理和驱动阶段。 功率放大器 (Power Amplifier, PA)：负责将信号放大到足以驱动天线进行远距离传输的功率水平。功率放大器是通信系统中至关重要的组件，其效率直接影响设备的功耗和续航能力。 放大器的性能指标包括增益（放大倍数）、带宽（信号能够被有效放大的频率范围）、线性度（放大器对输入信号的失真程度）以及噪声系数（放大器引入的额外噪声）。设计一个高性能的放大器需要综合考虑这些因素，并根据具体的应用场景进行权衡。例如，在射频前端，对放大器的噪声系数和线性度要求极高，以确保信号的纯净和传输的质量。 第三章：滤波器电路在信号调理中的作用 滤波器是通信电子电路中用于选择或抑制特定频率信号的电路。在信号传输过程中，我们往往只需要特定频段的信号，而其他频段可能包含噪声或不需要的信息。滤波器能够有效地将这些不需要的信号去除，从而净化信号，提高通信系统的性能。 低通滤波器 (Low-Pass Filter, LPF)：允许低于某一截止频率的信号通过，而衰减高于截止频率的信号。在将数字信号转换成模拟信号（DAC）后，低通滤波器用于去除数字采样过程中引入的高频分量，恢复原始的模拟波形。 高通滤波器 (High-Pass Filter, HPF)：允许高于某一截止频率的信号通过，而衰减低于截止频率的信号。在高频通信中，高通滤波器可以用来去除低频噪声。 带通滤波器 (Band-Pass Filter, BPF)：允许某一特定频带内的信号通过，而衰减此频带之外的信号。这在无线通信接收端尤为重要，用于选择目标通信频道的信号，同时抑制其他干扰信号。 带阻滤波器 (Band-Stop Filter, BSF)：也称为陷波滤波器，它衰减某一特定频带内的信号，而允许此频带之外的信号通过。例如，可以用来滤除工频干扰。 滤波器的设计需要关注其通带内的增益平坦度、阻带的衰减特性、过渡带的陡峭程度以及相移特性。根据不同的应用需求，可以选择不同类型的滤波器结构，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）或贝塞尔（Bessel）滤波器，它们在通带平坦度、阻带衰减和瞬态响应等方面各有优劣。 第四章：振荡器电路与频率合成 振荡器是产生周期性电信号的电路，在通信系统中扮演着“时钟”的角色，为信号的产生、调制和解调提供精确的频率基准。 LC振荡器：利用电感（L）和电容（C）的谐振原理产生振荡。常用于较低频率的射频应用。 RC振荡器：利用电阻（R）和电容（C）的充放电特性产生振荡，通常用于音频和较低的频率范围。 晶体振荡器：利用石英晶体的压电效应和高Q值特性，产生极其稳定和精确的频率。在需要高稳定度和高精度的通信系统中，如数字基站和导航设备，晶体振荡器是首选。 频率合成技术是现代通信系统不可或缺的关键技术。它能够从一个基准频率源（通常是稳定的晶体振荡器）产生出多个稳定、精确且可控的输出频率。锁相环（Phase-Locked Loop, PLL）是实现频率合成的核心技术。通过PLL，可以精确地锁定一个压控振荡器（VCO）的输出频率，使其与参考频率同步，并可以实现频率的倍频、分频或任意频率的生成。频率合成器在无线通信收发器中用于产生本地振荡信号，实现信号的上变频和下变频，是实现多频段、多制式通信的关键。 第五章：调制解调器电路的设计 调制是将信息信号加载到载波信号上的过程，而解调则是从载波信号中恢复出信息信号的过程。调制的主要目的是使信息信号能够有效地在信道中传输，并抵抗信道中的干扰。 幅度调制 (Amplitude Modulation, AM)：信息信号的幅值变化控制载波信号的幅度。AM 易于实现，但抗干扰能力较差。 频率调制 (Frequency Modulation, FM)：信息信号的幅值变化控制载波信号的频率。FM 抗干扰能力优于 AM，但带宽占用较大。 相位调制 (Phase Modulation, PM)：信息信号的幅值变化控制载波信号的相位。PM 在某些数字通信系统中应用广泛。 数字调制技术：随着数字通信的发展，各种高效的数字调制技术应运而生，如： 幅度键控 (Amplitude Shift Keying, ASK)：用不同的幅度表示不同的二进制码。 频率键控 (Frequency Shift Keying, FSK)：用不同的频率表示不同的二进制码。 相位键控 (Phase Shift Keying, PSK)：用不同的相位表示不同的二进制码。如 BPSK（二进制相移键控）和 QPSK（四进制相移键控）。 正交幅度调制 (Quadrature Amplitude Modulation, QAM)：结合了幅度和相位的变化来编码信息，具有很高的频谱利用率，如 64-QAM、256-QAM 等，广泛应用于 Wi-Fi 和移动通信。 解调器电路则负责逆过程，将调制后的信号还原为原始信息。设计高效、低噪声的调制解调器电路，是实现高质量通信的关键。 第六章：射频前端电路 射频（Radio Frequency, RF）前端电路是通信系统与天线之间的接口，负责处理高频信号。它包括低噪声放大器（LNA）、混频器（Mixer）、功率放大器（PA）、滤波器等关键组件。 低噪声放大器 (Low-Noise Amplifier, LNA)：位于接收路径的入口处，其主要任务是以最低的噪声系数放大微弱的接收信号。LNA 的性能对整个接收机的灵敏度有着决定性的影响。 混频器 (Mixer)：用于将接收到的射频信号与本地振荡器产生的信号进行混合，实现信号的下变频，将高频信号转换为中频（Intermediate Frequency, IF）信号，以便于后续的基带处理。在发送路径，混频器也用于将基带信号上变频到射频信号。 功率放大器 (Power Amplifier, PA)：位于发送路径的末端，将经过调制和中频放大的信号放大到足以驱动天线进行发射的功率水平。PA 的设计需要兼顾功率、效率、线性度和带宽等多个指标。 射频开关 (RF Switch)：用于在发送和接收模式之间进行切换，或者在不同天线之间进行切换。 射频前端电路的设计极具挑战性，需要处理高频信号的寄生效应、阻抗匹配、电磁干扰（EMI）等问题。 第七章：通信系统中集成电路的应用 随着半导体技术的飞速发展，越来越多的通信电子电路功能被集成到芯片上，形成了各种集成电路（IC），如射频集成电路（RFIC）、模拟/数字混合信号集成电路（Mixed-Signal IC）以及专用集成电路（ASIC）。 射频集成电路 (RFIC)：将 LNA、混频器、PA、PLL 等射频功能集成在一个芯片上，极大地减小了通信设备的体积和功耗，提高了集成度和可靠性。 模拟/数字混合信号集成电路 (Mixed-Signal IC)：集成了模拟信号处理电路（如放大器、滤波器）和数字信号处理电路（如 ADC、DAC、数字控制器）的芯片。在现代通信系统中，几乎所有的核心功能都需要模拟和数字信号的相互转换和处理。 专用集成电路 (ASIC)：针对特定通信功能（如基带信号处理、信道编码/解码）而设计的集成电路，能够实现极高的性能和效率，通常用于高端通信设备和专业领域。 集成电路的应用是现代通信系统小型化、智能化和高性能化的重要驱动力。 总结 通信电子电路是构建现代通信世界的关键技术。从基础的信号分析，到复杂的放大器、滤波器、振荡器、调制解调器和射频前端电路设计，再到集成电路的应用，本书为读者提供了一个系统而深入的理解框架。掌握这些电路的设计原理和分析方法，对于理解和参与未来通信技术的创新与发展至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的实用价值真是毋庸置疑，尤其对于动手能力要求极高的电子设计类专业学生来说，它就像一本“武功秘籍”。我尝试按照书中第三篇关于低噪声放大器（LNA）的实验步骤进行搭建和调试，发现书中所给出的参数和元件选型并非是凭空想象的理想值，而是考虑到市面上常见元件的实际性能后给出的推荐。例如，它不仅告诉你匹配网络的设计公式，还提醒你实际布线时的走线电感对高频性能的影响，以及如何用VNA（矢量网络分析仪）进行实际的S参数测量和修正。这种细致入微的工程指导，极大地缩短了实验摸索的时间，让我少走了很多弯路。很多时候，我们做实验遇到问题，往往是因为对细节处理不当，而这本书恰恰把这些“魔鬼在细节中”的地方都提前点出来了。它真正做到了理论指导实践，实践反哺理论的良性循环。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书的前半部分，我最大的感受就是“清晰”。作者在阐述概念时，总是能用最精炼的语言把核心思想表达出来，避免了许多冗长和含糊不清的描述。我记得在学习高速信号完整性那一章时，很多其他资料都会把诸如反射、串扰这些概念讲得天花乱坠，让人抓不住重点。但这本书的处理方式非常高明，它首先用一个非常形象的比喻（类似水管里的水流受阻和回波），让初学者瞬间建立起对这些“无形”问题的直观认知，然后再逐步引入阻抗匹配、端接电阻等解决方案。这种从宏观到微观，从形象到抽象的教学逻辑，极大地降低了学习的认知负荷。而且，书中的插图和仿真波形都非常高质量，线条清晰，标注明确，很多地方甚至可以直接截图下来作为自己报告的参考图样。我特别喜欢它在每一小节末尾设置的“思考与拓展”部分，这些问题往往不是简单的课后习题，而是引导你去思考更深层次的工程取舍和优化方向，真正培养了独立分析问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的深度绝对超出了我的预期，尤其是在涉及射频前端和变频器设计的部分，简直可以作为研究生入门的参考资料。我之前一直觉得，在有限的篇幅内讨论如此复杂的电路架构是一件很困难的事情，但编者显然在内容取舍上花费了大量的心思。它没有满足于仅仅停留在教科书层面的讲解，而是深入到了实际芯片设计中会遇到的非理想因素，例如器件的寄生参数、噪声系数的优化、以及混频器交调点的分析等等。这些内容在许多本科教材中是很难见到的，通常需要查阅大量的数据手册和应用笔记才能拼凑起来。这本书的价值就在于，它把这些分散的、高阶的知识点系统地整合进了一个连贯的教学体系中，形成了一个完整的知识链条。对于那些已经具备扎实的电子电路基础，渴望向专业通信系统工程师迈进的读者来说，这本书无疑是提供了一张非常详尽的“路线图”。

评分☆☆☆☆☆

如果要从一个刚接触这个领域的“小白”角度来评价这本书，我会说它的“组织结构”非常治愈强迫症。首先，章节之间的逻辑衔接自然流畅，不会出现前一章还在讲直流偏置，下一章就突然跳到复杂的调制解调原理这种令人困惑的跳跃感。其次，排版清晰，图文比例得当，阅读体验极佳。我特别赞赏它在解释复杂概念时，总会有一个“总结性回顾”的环节，用几个要点快速提炼本节的核心内容，这对于记忆和理解非常有效。而且，这本书的“前瞻性”也值得称道。它在讨论传统电路的同时，也适当地引入了现代通信系统中正在兴起的关键技术，比如软件定义无线电（SDR）的接口概念，以及一些基础的数字信号处理（DSP）在模拟前端后级的协同工作思路。这意味着，即便是几年后再次翻阅，这本书所包含的核心原理依然不过时，它提供的是一套面向未来的知识框架，而不是昙花一现的技术点，这让它的长期使用价值大大增加。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调配上简洁的白色字体，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我原本以为这会是一本枯燥的理论堆砌，但翻开目录后，才发现内容编排得相当有条理。它没有一开始就抛出那些令人望而生畏的复杂公式，而是从最基础的元器件特性讲起，循序渐进地引导读者进入到整个通信系统的构建之中。尤其欣赏它在理论与实践之间的巧妙平衡。很多教科书要么过于偏重理论的推导，让人感觉脱离实际；要么就是纯粹的实验指导，缺乏深层次的原理剖析。而这本教材似乎找到了一个很好的甜蜜点，它在讲解完一个电路模块的功能和原理后，紧接着就会给出相应的实验设计思路和注意事项，让人仿佛有位经验丰富的前辈在身边指导。比如在讲解滤波器设计那一章，它不仅详细介绍了不同类型滤波器的数学模型，还结合实际的通信信道衰减特性，给出了如何选择和调整滤波参数的直观指导，这一点对于我们这些想把知识真正应用到工程实践中的学生来说，简直是太重要了。