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《深入理解通信系統(tǒng)（原書第5版）》是通信系統(tǒng)方面的經(jīng)典著作，全面而深入地介紹了通信系統(tǒng)領域的核心知識，在闡述通信系統(tǒng)的基礎知識和原理時，不僅涵蓋了經(jīng)典內(nèi)容，還引入了最新的概念、原理以及與之相關(guān)的新產(chǎn)品和新技術(shù)，這使得書籍內(nèi)容更加全面、深入且富有前瞻性。中文翻譯版分為上冊和下冊，本書為上冊，采用豐富的插圖和淺顯的語言描述了通信系統(tǒng)的技術(shù)原理，主要內(nèi)容包括通信基礎知識、幅度調(diào)制與解調(diào)技術(shù)、頻率調(diào)制與解調(diào)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、數(shù)字傳輸技術(shù)、多路復用、雙工和多址等。

本書在前一版的基礎上進行了全面修訂和更新。隨著通信技術(shù)不斷發(fā)展，本書作為專業(yè)技術(shù)書籍，也需要與時俱進、適時修訂。通信技術(shù)的基本原理是不會改變的，但根據(jù)這些基本原理所形成的工程應用是會推陳出新的。在本書第4版出版后的這幾年里，通信領域發(fā)生了很多技術(shù)革新。對于從事通信工程領域研究的人員來說，及時掌握這些技術(shù)的新進展是非常重要的。本書在介紹基礎知識和原理時，既涵蓋了經(jīng)典內(nèi)容，又融入了最新的概念、原理及相關(guān)的新產(chǎn)品和新技術(shù)。同時，本書也采納了部分讀者的建議，在此表示衷心的感謝。本書對前一版的部分章節(jié)順序和編號進行了變更，還新增了兩章內(nèi)容，分別為第12章和第15章（見下冊）。關(guān)于上冊：第1～7章內(nèi)容基本上沒有太大變化，只進行了部分微調(diào)和修訂。第8章和第9章是關(guān)于無線電發(fā)射機和通信接收機的內(nèi)容，進行了必要的更新，有一小部分內(nèi)容調(diào)整到了新增的第12章（見下冊）中。第10章和第11章交換了順序。主要考慮的是讀者在學習多路復用之前，應該先了解數(shù)字信號傳輸?shù)幕A知識，所以對這兩章內(nèi)容有較多調(diào)整。關(guān)于下冊：第12章是新增的一章，是關(guān)于軟件無線電（SDR）的內(nèi)容。第13章是關(guān)于傳輸線的內(nèi)容，進行了必要的更新。第14章是關(guān)于通信網(wǎng)絡、局域網(wǎng)及以太網(wǎng)的內(nèi)容，進行了必要的更新，增加了以太網(wǎng)的內(nèi)容。第15章是新增的一章，主要包括有線通信技術(shù)、串行通信接口技術(shù)、通信電纜和光導纖維（光纜）的內(nèi)容，目前它們?nèi)匀皇侵髁鞯耐ㄐ艂鬏斀橘|(zhì)。第16章是關(guān)于天線與電波傳播的內(nèi)容，進行了必要的更新。第17章是關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)容，對包括互聯(lián)網(wǎng)電話（VoIP）、虛擬技術(shù)和云技術(shù)及其應用等內(nèi)容進行了修訂。第18章是關(guān)于微波與毫米波通信的內(nèi)容，對相關(guān)的天線技術(shù)（如MIMO和敏捷波束成形、相控陣天線等）進行了更新。第19章是關(guān)于衛(wèi)星通信的內(nèi)容，進行了必要的更新，增加了全球定位系統(tǒng)（GPS）的內(nèi)容和其他一些新內(nèi)容。第20章是關(guān)于光通信技術(shù)的內(nèi)容，進行了必要的更新。第21章是關(guān)于蜂窩移動通信系統(tǒng)的內(nèi)容，進行了全面的更新，尤其是更新和擴充了LTE的內(nèi)容，還新增了5G新空口（5G NR）標準和系統(tǒng)的內(nèi)容。第22章是關(guān)于無線通信技術(shù)的內(nèi)容，對各種常見的短距離無線技術(shù)進行了大量的更新和補充，新增了藍牙（BLE）技術(shù)和Wi-Fi6（IEEE802.11ax）標準的介紹，豐富了物聯(lián)網(wǎng)（IoT）方面的內(nèi)容，補充了最新的無線通信技術(shù)的內(nèi)容。第23章是關(guān)于通信系統(tǒng)測試與測量的內(nèi)容，在前一版內(nèi)容中增加的有關(guān)矢量網(wǎng)絡分析儀（VNA）和S參數(shù)方面的內(nèi)容，現(xiàn)在已經(jīng)不再是新技術(shù)、新手段，因此對測量儀器工具和測量技術(shù)方法進行了更新。讀者可能會注意到，相較以前的版本，本版刪除了之前版本的第18章電信系統(tǒng)。這一章主要介紹傳統(tǒng)電話和有線電話通信系統(tǒng)。其實，刪除這部分的原因很簡單傳統(tǒng)的有線座機電話業(yè)務正在逐漸消失，因為大多數(shù)用戶選擇使用移動電話，并且在很多地區(qū)的本地環(huán)路有線電話業(yè)務都已經(jīng)退網(wǎng)，停止服務。此外，原來主營電話業(yè)務的電信公司正在逐步放棄有線座機電話業(yè)務，而將大部分投資轉(zhuǎn)到無線通信系統(tǒng)的建設中，特別是5G新空口服務，所以電信行業(yè)中有線電話業(yè)務的就業(yè)機會基本上已消失殆盡。原來這一章中的部分尚有學習價值的內(nèi)容已酌情納入本書其他章節(jié)中。本書還刪減了那些過時的分立元件電路的內(nèi)容，因為目前這些電路都已經(jīng)被集成電路芯片所取代了�，F(xiàn)實通信系統(tǒng)中大量的集成電路及完整的片上系統(tǒng)（SoC）已經(jīng)得到了普遍應用。目前仍然還在使用的部分常用分立元件電路在本書中仍然保留。最后，我還要談一下個人對通信領域和技術(shù)發(fā)展的一些看法，這些看法也是一些市場分析人士和企業(yè)負責人的共識。希望這些內(nèi)容能起到拋磚引玉的作用，幫助讀者掌握通信領域的專業(yè)技能。第一，對于工程師和技術(shù)人員來說，應從系統(tǒng)的宏觀視角看待通信領域和技術(shù)發(fā)展，而不是著眼于單個元器件和電路，因為他們在工作中主要接觸的是終端設備、模塊和組件。具體來說，工程師和技術(shù)人員應聚焦相關(guān)設備、模塊、印制電路板（PCB）和集成電路（IC）等實際應用。使用更多系統(tǒng)組成框圖和信號流程圖進行展示，效果會更好。第二，絕大多數(shù)的現(xiàn)代通信和無線設備都工作在微波或毫米波頻段（起始頻率為1 GHz），所以像藍牙、ZigBee、衛(wèi)星電視和GPS等都工作在微波頻段。當然，也有少數(shù)低頻設備。實際上所有新的系統(tǒng)和設備都工作在5 GHz（IEEE802.11ax 標準的Wi-Fi系統(tǒng)）到77 GHz（如單片汽車雷達系統(tǒng)）的頻率范圍內(nèi)。大多數(shù)新型5G蜂窩移動設備的工作頻率范圍為1～6 GHz，所有新型毫米波系統(tǒng)均使用28 GHz、37 GHz、39～47 GHz頻段。電子電路與通信系統(tǒng)因工作頻率的不同而在工作原理和特性參數(shù)上有所區(qū)別，所以在微波、毫米波頻段，應著重關(guān)注元器件和電路。第三，很多工程師和技術(shù)人員從事的是測試電路、設備的工作，所以應該學習有關(guān)測試和測量的內(nèi)容。除了傳統(tǒng)的測試儀器示波器外，還應包括更有用的射頻儀器，如頻譜分析儀、矢量網(wǎng)絡分析儀以及射頻信號模擬器和信號發(fā)生器等。第四，無線射頻網(wǎng)絡在我們的生活中無所不在，電磁干擾（EMI）和電磁兼容性（EMC）的重要性愈發(fā)凸顯，因此，無線工程師或技術(shù)人員的重點工作之一是追蹤EMI的源頭，減小乃至消除EMI。完成這項工作同樣需要專門的測試儀器和設備。閱讀指南本書保留了既有版本中有特色的內(nèi)容安排，這些內(nèi)容非常受歡迎，主要包括：內(nèi)容提要。內(nèi)容提要簡明介紹了本章的主要內(nèi)容，以及期望達到的學習效果。拓展知識。在某些頁邊安排了拓展知識內(nèi)容，主要對正文所介紹的主題內(nèi)容進行進一步的補充或強調(diào)。例題。在每章都安排了若干例題，用來強調(diào)重要概念，或講解電路工作原理的詳細實例，例題包括電路分析、應用、故障排查和基本設計等內(nèi)容。思考題和習題。在每章結(jié)尾安排了思考題和習題，讀者可以通過回答思考題和完成習題檢驗學習成果。在本書結(jié)尾有部分習題的參考答案。深度思考題。在每章結(jié)尾還安排了深度思考題，這些思考題是一些有挑戰(zhàn)性的問題，涉及電路分析、故障排查、批判性思維和求職面試題等內(nèi)容。

前言致謝第1章　緒論1　1.1　通信的重要意義1　1.2　通信系統(tǒng)的組成3　　1.2.1　發(fā)射機3　　1.2.2　通信信道3　　1.2.3　接收機4　　1.2.4　收發(fā)信機4　　1.2.5　信號衰減4　　1.2.6　噪聲4　1.3　通信系統(tǒng)的分類方式4　　1.3.1　單工通信5　　1.3.2　全雙工通信5　　1.3.3　半雙工通信5　　1.3.4　模擬通信中的模擬信號6　　1.3.5　數(shù)字通信中的數(shù)字信號6　1.4　調(diào)制和多路復用7　　1.4.1　基帶傳輸7　　1.4.2　寬帶傳輸8　　1.4.3　多路復用9　1.5　電磁頻譜10　　1.5.1　頻率和波長11　　1.5.2　30 Hz~300 GHz的頻率范圍13　　1.5.3　光譜范圍14　1.6　帶寬14　　1.6.1　信道帶寬15　　1.6.2　頻率越高帶寬越大15　　1.6.3　與頻譜相關(guān)的技術(shù)標準16　1.7　通信技術(shù)應用概覽16　思考題18　習題19　深度思考題19第2章　通信電子基礎知識20　2.1　增益、衰減和分貝20　　2.1.1　增益20　　2.1.2　衰減21　　2.1.3　分貝23　2.2　調(diào)諧電路27　　2.2.1　電抗元件27　　2.2.2　調(diào)諧電路和諧振30　2.3　濾波器38　　2.3.1　RC濾波器38　　2.3.2　LC濾波器42　　2.3.3　濾波器類型45　　2.3.4　有源濾波器48　　2.3.5　晶體和陶瓷濾波器50　　2.3.6　開關(guān)電容濾波器53　　2.3.7　數(shù)字濾波器56　2.4　傅里葉分析56　　2.4.1　基本概念56　　2.4.2　時域與頻域61　　2.4.3　傅里葉理論的重要意義62　　2.4.4　脈沖信號的頻譜63　　2.4.5　脈沖上升時間與帶寬之間的關(guān)系64　思考題66　習題67　深度思考題67第3章　振幅調(diào)制的基本原理68　3.1　振幅調(diào)制的概念68　3.2　調(diào)幅指數(shù)與調(diào)幅百分比70　　3.2.1　過調(diào)制和失真70　　3.2.2　調(diào)幅指數(shù)71　3.3　邊帶與頻域72　　3.3.1　邊帶計算72　　3.3.2　AM信號的頻域表示73　　3.3.3　數(shù)字調(diào)制75　3.4　AM信號功率77　3.5　單邊帶調(diào)制80　　3.5.1　抑制載波雙邊帶信號80　　3.5.2　單邊帶信號81　　3.5.3　DSB和SSB的缺點82　　3.5.4　信號功率的考慮因素82　3.6　AM/ASK的無線電應用83　3.7　射頻發(fā)射信號分類83　思考題85　習題85　深度思考題86第4章　振幅調(diào)制與解調(diào)電路87　4.1　振幅調(diào)制的基本原理87　　4.1.1　調(diào)幅信號的時域表示87　　4.1.2　調(diào)幅信號的頻域表示88　4.2　振幅調(diào)制電路90　　4.2.1　低電平調(diào)幅90　　4.2.2　低電平和高電平調(diào)幅93　　4.2.3　ASK/OOK調(diào)制器96　4.3　調(diào)幅解調(diào)器97　　4.3.1　二極管檢波器97　　4.3.2　礦石收音機99　　4.3.3　同步檢波器99　　4.3.4　ASK/OOK解調(diào)器101　4.4　平衡調(diào)制器102　　4.4.1　環(huán)形調(diào)制器102　　4.4.2　集成電路平衡調(diào)制器104　4.5　單邊帶調(diào)制解調(diào)電路106　　4.5.1　濾波法產(chǎn)生SSB信號106　　4.5.2　移相法產(chǎn)生SSB信號108　　4.5.3　DSB和SSB信號解調(diào)109　思考題110　習題111　深度思考題111第5章　頻率調(diào)制的基本原理112　5.1　頻率調(diào)制的概念112　　5.1.1　模擬信號調(diào)頻112　　5.1.2　數(shù)字信號調(diào)頻頻移鍵控114　5.2　相位調(diào)制的概念114　　5.2.1　調(diào)制信號與載波頻偏的關(guān)系116　　5.2.2　用PM實現(xiàn)FM116　　5.2.3　相移鍵控116　5.3　調(diào)頻指數(shù)和邊帶117　　5.3.1　調(diào)頻指數(shù)118　　5.3.2　貝塞爾函數(shù)118　　5.3.3　調(diào)頻信號帶寬122　　5.3.4　FSK調(diào)制方式的改進122　5.4　調(diào)頻系統(tǒng)的噪聲抑制124　　5.4.1　噪聲和相移124　　5.4.2　預加重技術(shù)125　5.5　調(diào)頻與調(diào)幅的比較127　　5.5.1　調(diào)頻的優(yōu)點127　　5.5.2　調(diào)頻的缺點128　　5.5.3　FM和AM的應用128　思考題128　習題129　深度思考題129第6章　頻率調(diào)制與解調(diào)電路131　6.1　頻率調(diào)制器電路131　　6.1.1　變?nèi)荻䴓O管工作原理131　　6.1.2　變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻132　　6.1.3　晶體振蕩器調(diào)頻134　　6.1.4　壓控振蕩器135　6.2　相位調(diào)制器電路136　6.3　鑒頻器電路139　　6.3.1　正交鑒頻器139　　6.3.2　鎖相環(huán)140　6.4　FSK電路142　　6.4.1　PLL FSK調(diào)制器142　　6.4.2　其他FSK調(diào)制器144　　6.4.3　FSK解調(diào)器145　思考題145　習題146　深度思考題146第7章　數(shù)字通信技術(shù)147　7.1　信號的數(shù)字傳輸147　7.2　并行與串行傳輸149　　7.2.1　并行傳輸149　　7.2.2　串行傳輸150　　7.2.3　串并轉(zhuǎn)換150　7.3　信號轉(zhuǎn)換技術(shù)151　　7.3.1　信號轉(zhuǎn)換的基本原理151　　7.3.2　過采樣和欠采樣157　　7.3.3　數(shù)/模轉(zhuǎn)換器159　　7.3.4　模/數(shù)轉(zhuǎn)換器165　　7.3.5　模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù)170　7.4　脈沖調(diào)制技術(shù)174　　7.4.1　脈沖調(diào)制方式的比較175　　7.4.2　脈沖編碼調(diào)制176　7.5　數(shù)字信號處理177　　7.5.1　數(shù)字信號處理基礎知識178　　7.5.2　數(shù)字信號處理器179　　7.5.3　DSP的應用180　　7.5.4　DSP的工作原理181　思考題183　習題184　深度思考題184第8章　無線電發(fā)射機185　8.1　發(fā)射機基礎185　　8.1.1　發(fā)射機的組成185　　8.1.2　幾種發(fā)射機的工作原理186　8.2　載波生成器189　　8.2.1　晶體振蕩器189　　8.2.2　頻率合成器192　　8.2.3　鎖相環(huán)頻率合成器192　　8.2.4　直接數(shù)字合成198　　8.2.5　相位噪聲204　8.3　功率放大器205　　8.3.1　線性放大器205　　8.3.2　丙類放大器207　　8.3.3　放大器的效率212　　8.3.4　開關(guān)功率放大器213　　8.3.5　射頻功率晶體管215　　8.3.6　線性寬帶功率放大器216　8.4　阻抗匹配網(wǎng)絡220　　8.4.1　L形網(wǎng)絡221　　8.4.2　T形和形網(wǎng)絡223　　8.4.3　變壓器和巴倫變換器225　　8.4.4　傳輸線變壓器和巴倫變換器226　8.5　典型發(fā)射機電路228　思考題229　習題230　深度思考題230第9章　通信接收機231　9.1　通信接收機的基本原理231　　9.1.1　接收機的選擇性231　　9.1.2　接收機的靈敏度233　　9.1.3　最簡單的接收機結(jié)構(gòu)234　9.2　超外差接收機234　　9.2.1　射頻放大器235　　9.2.2　混頻器和本地振蕩器235　　9.2.3　中頻放大器236　　9.2.4　解調(diào)器236　　9.2.5　自動增益控制236　9.3　變頻與混頻237　　9.3.1　混頻原理237　　9.3.2　混頻器和變頻器電路238　　9.3.3　本地振蕩器和頻率合成器242　9.4　中頻與鏡像頻率245　　9.4.1　鏡像頻率關(guān)系245　　9.4.2　鏡像問題的解決方案246　　9.4.3　雙變頻接收機247　　9.4.4　零中頻接收機248　　9.4.5　低中頻接收機249　9.5　噪聲249　　9.5.1　信噪比250　　9.5.2　外部噪聲250　　9.5.3　內(nèi)部噪聲251　　9.5.4　噪聲電平的表示方法255　　9.5.5　微波頻段噪聲257　　9.5.6　多級電路級聯(lián)噪聲257　9.6　典型接收機電路259　　9.6.1　射頻前端放大器259　　9.6.2　中頻放大器261　　9.6.3　自動增益控制電路262　　9.6.4　靜噪電路265　　9.6.5　SSB和連續(xù)波信號的接收266　9.7　典型的接收機與收發(fā)信機266　　9.7.1　VHF航空通信電路266　　9.7.2　調(diào)頻接收機模塊268　　9.7.3　收發(fā)信機268　　9.7.4　最后一個需要重點考慮的問題271　思考題271　習題273　深度思考題273第10章　數(shù)字信號傳輸技術(shù)274　10.1　數(shù)字編碼274　　10.1.1　早期的數(shù)字編碼274　　10.1.2　現(xiàn)代二進制碼275　10.2　數(shù)字傳輸?shù)幕驹?76　　10.2.1　串行數(shù)據(jù)傳輸276　　10.2.2　異步數(shù)據(jù)傳輸279　　10.2.3　同步數(shù)據(jù)傳輸280　　10.2.4　編碼方法281　10.3　傳輸效率282　　10.3.1　哈特萊定律283　　10.3.2　傳輸介質(zhì)和帶寬283　　10.3.3　多進制編碼285　　10.3.4　信道噪聲的影響286　10.4　數(shù)字調(diào)制解調(diào)的概念與方式287　　10.4.1　數(shù)字調(diào)制技術(shù)288　　10.4.2　頻譜效率和噪聲297　10.5　寬帶調(diào)制技術(shù)300　　10.5.1　擴頻通信技術(shù)300　　10.5.2　跳頻擴頻技術(shù)300　　10.5.3　直接序列擴頻303　　10.5.4　擴頻通信技術(shù)的優(yōu)點305　　10.5.5　正交頻分復用305　10.6　寬帶調(diào)制解調(diào)器308　　10.6.1　數(shù)字用戶線（xDSL）調(diào)制解調(diào)器308　　10.6.2　電纜調(diào)制解調(diào)器310　10.7　誤碼檢測與糾正312　　10.7.1　誤碼檢測編碼313　　10.7.2　誤碼糾正編碼315　　10.7.3　卷積碼318　　10.7.4　低密度奇偶校驗319　　10.7.5　改進傳輸性能的相關(guān)技術(shù)320　10.8　通信協(xié)議321　　10.8.1　異步協(xié)議321　　10.8.2　同步協(xié)議322　本章小結(jié)323　思考題324　習題326　深度思考題326第11章　多路復用、雙工與多址技術(shù)327　11.1　多路復用的基本原理327　11.2　頻分復用328　　11.2.1　發(fā)射機-多路復用器328　　11.2.2　接收機-解復用器329　　11.2.3　FDM應用329　11.3　時分復用333　　11.3.1　時分多路復用器334　　11.3.2　解復用電路335　11.4　脈沖編碼調(diào)制339　　11.4.1　PCM多路復用器339　　11.4.2　PCM解復用器341　　11.4.3　數(shù)字載波系統(tǒng)342　11.5　多址接入344　　11.5.1　頻分多址344　　11.5.2　時分多址344　　11.5.3　碼分多址344　　11.5.4　正交頻分多址345　　11.5.5　空分多址346　11.6　雙工技術(shù)347　思考題348　習題349　深度思考題349部分習題參考答案350

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