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《深入理解通信系統（原書第5版）》是通信系統方面的經典著作，全面而深入地介紹了通信系統領域的核心知識，在闡述通信系統的基礎知識和原理時，不僅涵蓋了經典內容，還引入了最新的概念、原理以及與之相關的新產品和新技術，這使得書籍內容更加全面、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的技術原理，主要內容包括通信基礎知識、幅度調制與解調技術、頻率調制與解調技術、數字通信技術、數字傳輸技術、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。隨著通信技術不斷發(fā)展，本書作為專業(yè)技術書籍，也需要與時俱進、適時修訂。通信技術的基本原理是不會改變的，但根據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，既涵蓋了經典內容，又融入了最新的概念、原理及相關的新產品和新技術。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，還新增了兩章內容，分別為第12章和第15章（見下冊）。關于上冊：第1～7章內容基本上沒有太大變化，只進行了部分微調和修訂。第8章和第9章是關于無線電發(fā)射機和通信接收機的內容，進行了必要的更新，有一小部分內容調整到了新增的第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，應該先了解數字信號傳輸的基礎知識，所以對這兩章內容有較多調整。關于下冊：第12章是新增的一章，是關于軟件無線電（SDR）的內容。第13章是關于傳輸線的內容，進行了必要的更新。第14章是關于通信網絡、局域網及以太網的內容，進行了必要的更新，增加了以太網的內容。第15章是新增的一章，主要包括有線通信技術、串行通信接口技術、通信電纜和光導纖維（光纜）的內容，目前它們仍然是主流的通信傳輸介質。第16章是關于天線與電波傳播的內容，進行了必要的更新。第17章是關于互聯網技術的內容，對包括互聯網電話（VoIP）、虛擬技術和云技術及其應用等內容進行了修訂。第18章是關于微波與毫米波通信的內容，對相關的天線技術（如MIMO和敏捷波束成形、相控陣天線等）進行了更新。第19章是關于衛(wèi)星通信的內容，進行了必要的更新，增加了全球定位系統（GPS）的內容和其他一些新內容。第20章是關于光通信技術的內容，進行了必要的更新。第21章是關于蜂窩移動通信系統的內容，進行了全面的更新，尤其是更新和擴充了LTE的內容，還新增了5G新空口（5G NR）標準和系統的內容。第22章是關于無線通信技術的內容，對各種常見的短距離無線技術進行了大量的更新和補充，新增了藍牙（BLE）技術和Wi-Fi6（IEEE802.11ax）標準的介紹，豐富了物聯網（IoT）方面的內容，補充了最新的無線通信技術的內容。第23章是關于通信系統測試與測量的內容，在前一版內容中增加的有關矢量網絡分析儀（VNA）和S參數方面的內容，現在已經不再是新技術、新手段，因此對測量儀器工具和測量技術方法進行了更新。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。這一章主要介紹傳統電話和有線電話通信系統。其實，刪除這部分的原因很簡單傳統的有線座機電話業(yè)務正在逐漸消失，因為大多數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)務都已經退網，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，而將大部分投資轉到無線通信系統的建設中，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容，因為目前這些電路都已經被集成電路芯片所取代了�，F實通信系統中大量的集成電路及完整的片上系統（SoC）已經得到了普遍應用。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，對于工程師和技術人員來說，應從系統的宏觀視角看待通信領域和技術發(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，工程師和技術人員應聚焦相關設備、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，絕大多數的現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，也有少數低頻設備。實際上所有新的系統和設備都工作在5 GHz（IEEE802.11ax 標準的Wi-Fi系統）到77 GHz（如單片汽車雷達系統）的頻率范圍內。大多數新型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均使用28 GHz、37 GHz、39～47 GHz頻段。電子電路與通信系統因工作頻率的不同而在工作原理和特性參數上有所區(qū)別，所以在微波、毫米波頻段，應著重關注元器件和電路。第三，很多工程師和技術人員從事的是測試電路、設備的工作，所以應該學習有關測試和測量的內容。除了傳統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容安排，這些內容非常受歡迎，主要包括：內容提要。內容提要簡明介紹了本章的主要內容，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容，主要對正文所介紹的主題內容進行進一步的補充或強調。例題。在每章都安排了若干例題，用來強調重要概念，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容。思考題和習題。在每章結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。在本書結尾有部分習題的參考答案。深度思考題。在每章結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　數字通信中的數字信號6　1.4　調制和多路復用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　與頻譜相關的技術標準16　1.7　通信技術應用概覽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　調諧電路27　　2.2.1　電抗元件27　　2.2.2　調諧電路和諧振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　開關電容濾波器53　　2.3.7　數字濾波器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系64　思考題66　習題67　深度思考題67第3章　振幅調制的基本原理68　3.1　振幅調制的概念68　3.2　調幅指數與調幅百分比70　　3.2.1　過調制和失真70　　3.2.2　調幅指數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　數字調制75　3.4　AM信號功率77　3.5　單邊帶調制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　振幅調制與解調電路87　4.1　振幅調制的基本原理87　　4.1.1　調幅信號的時域表示87　　4.1.2　調幅信號的頻域表示88　4.2　振幅調制電路90　　4.2.1　低電平調幅90　　4.2.2　低電平和高電平調幅93　　4.2.3　ASK/OOK調制器96　4.3　調幅解調器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解調器101　4.4　平衡調制器102　　4.4.1　環(huán)形調制器102　　4.4.2　集成電路平衡調制器104　4.5　單邊帶調制解調電路106　　4.5.1　濾波法產生SSB信號106　　4.5.2　移相法產生SSB信號108　　4.5.3　DSB和SSB信號解調109　思考題110　習題111　深度思考題111第5章　頻率調制的基本原理112　5.1　頻率調制的概念112　　5.1.1　模擬信號調頻112　　5.1.2　數字信號調頻頻移鍵控114　5.2　相位調制的概念114　　5.2.1　調制信號與載波頻偏的關系116　　5.2.2　用PM實現FM116　　5.2.3　相移鍵控116　5.3　調頻指數和邊帶117　　5.3.1　調頻指數118　　5.3.2　貝塞爾函數118　　5.3.3　調頻信號帶寬122　　5.3.4　FSK調制方式的改進122　5.4　調頻系統的噪聲抑制124　　5.4.1　噪聲和相移124　　5.4.2　預加重技術125　5.5　調頻與調幅的比較127　　5.5.1　調頻的優(yōu)點127　　5.5.2　調頻的缺點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　頻率調制與解調電路131　6.1　頻率調制器電路131　　6.1.1　變容二極管工作原理131　　6.1.2　變容二極管調頻132　　6.1.3　晶體振蕩器調頻134　　6.1.4　壓控振蕩器135　6.2　相位調制器電路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調制器142　　6.4.2　其他FSK調制器144　　6.4.3　FSK解調器145　思考題145　習題146　深度思考題146第7章　數字通信技術147　7.1　信號的數字傳輸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　串并轉換150　7.3　信號轉換技術151　　7.3.1　信號轉換的基本原理151　　7.3.2　過采樣和欠采樣157　　7.3.3　數/模轉換器159　　7.3.4　模/數轉換器165　　7.3.5　模/數轉換器的參數170　7.4　脈沖調制技術174　　7.4.1　脈沖調制方式的比較175　　7.4.2　脈沖編碼調制176　7.5　數字信號處理177　　7.5.1　數字信號處理基礎知識178　　7.5.2　數字信號處理器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　阻抗匹配網絡220　　8.4.1　L形網絡221　　8.4.2　T形和形網絡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　最簡單的接收機結構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　數字信號傳輸技術274　10.1　數字編碼274　　10.1.1　早期的數字編碼274　　10.1.2　現代二進制碼275　10.2　數字傳輸的基本原理276　　10.2.1　串行數據傳輸276　　10.2.2　異步數據傳輸279　　10.2.3　同步數據傳輸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　數字調制解調的概念與方式287　　10.4.1　數字調制技術288　　10.4.2　頻譜效率和噪聲297　10.5　寬帶調制技術300　　10.5.1　擴頻通信技術300　　10.5.2　跳頻擴頻技術300　　10.5.3　直接序列擴頻303　　10.5.4　擴頻通信技術的優(yōu)點305　　10.5.5　正交頻分復用305　10.6　寬帶調制解調器308　　10.6.1　數字用戶線（xDSL）調制解調器308　　10.6.2　電纜調制解調器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技術320　10.8　通信協議321　　10.8.1　異步協議321　　10.8.2　同步協議322　本章小結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　數字載波系統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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