Transceiver and System Design for Digital Communications pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:SciTech Publishing Inc

作者:Bullock, Scott R.

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:2000-7

价格:$ 100.57

装帧:

isbn号码:9781884932144

丛书系列:

图书标签:

数字通信
收发器
系统设计
无线通信
信号处理
调制解调
通信原理
射频电路
电路设计
嵌入式系统

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具体描述

现代通信系统中的信号处理与射频集成内容简介本书深入探讨了现代数字通信系统在物理层设计中所面临的核心挑战与前沿解决方案。重点聚焦于信号处理技术在高速数据传输中的应用，以及如何将这些算法高效地集成到实际的射频（RF）和混合信号（Mixed-Signal）硬件中。全书结构清晰，旨在为电子工程、通信工程及相关领域的专业人士和高年级学生提供一本兼具理论深度与实践指导价值的参考手册。第一部分：高速数字基带信号处理基础本部分奠定了理解现代通信系统性能极限的基础。我们首先回顾了香农-哈特利定理的实际意义，并深入分析了信道衰落、多径效应和噪声源在数字通信链路中的具体影响模型。信道建模与均衡技术：详细阐述了时变和频率选择性衰落信道的数学描述，包括瑞利和莱斯分布的推导与应用。随后，重点讨论了如何通过均衡技术（如迫零均衡、最小均方误差均衡（MMSE））来消除由符号间干扰（ISI）引起的码间串扰。对于高阶调制和MIMO系统，本书引入了基于迭代的决策反馈均衡（DFE）的最新进展及其在实时系统中的实现复杂度分析。同步与定时恢复：准确的定时和频率同步是数字接收机的生命线。本书详细剖析了载波相位同步和定时同步的经典算法，如科斯塔斯（Costas）环路和最大似然同步器。特别地，我们引入了基于最大后验概率（MAP）的定时误差估计方法，并展示了这些算法如何在高信噪比（SNR）环境下保持出色的性能。对于低复杂度应用，我们还探讨了盲同步技术的性能边界。信道编码与译码：现代通信系统的抗干扰能力几乎完全依赖于强大的前向纠错（FEC）编码。本部分详尽介绍了卷积码、分组码（如BCH码、Reed-Solomon码）的结构与译码过程。核心篇幅用于分析当代主流的Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）的代数结构、迭代译码算法（如信念传播算法BP）及其在高性能通信标准（如5G NR、Wi-Fi 6）中的应用。对于实际硬件实现，本书还比较了串行与并行译码架构的吞吐量差异。第二部分：射频前端与物理层集成本部分将理论的基带信号处理映射到具体的射频硬件实现层面，着重讨论了从数字域到模拟域的转换及射频链路的性能瓶颈。数模/模数转换器（DAC/ADC）的设计：高速数据速率要求高性能的转换器。我们详细分析了流水线（Pipelined）、Sigma-Delta（ΣΔ）架构的优缺点，并着重讨论了量化噪声塑形（Noise Shaping）技术如何有效地将量化误差转移到信号不敏感的频带。针对宽带信号，本书深入研究了欠采样技术（Undersampling）及其在射频采样接收机中的应用，并量化了时钟抖动（Jitter）对系统星座图的影响。功率放大器（PA）的线性化技术：功率放大器是射频前端中功耗和非线性失真的主要来源。本书系统地介绍了线性化技术，包括基于反馈的预失真（Predistortion）方法。我们详细分析了数字预失真（DPD）的建模技术，如基带逆模型法和记忆多项式模型，并展示了如何通过高效的查找表（LUT）实现实时补偿，从而在保持高输出功率的同时满足严格的带外辐射（EVM）要求。接收机架构的优化：接收机架构的选择直接决定了系统的灵敏度。本书对比了超外差（Superheterodyne）、直接变频（Direct Conversion, DC）以及零中频（Zero-IF）接收机在相位噪声、I/Q失真和本振泄漏（LO Leakage）方面的表现。特别关注了DC接收机中串扰消除的数字信号处理方法，如基于自适应滤波器的I/Q不平衡校正。多载波与OFDM系统实现考量：深入探讨了正交频分复用（OFDM）系统在实际中的挑战。这包括循环前缀（CP）的插入与移除、峰均功率比（PAPR）的抑制技术（如限幅和编码技术），以及如何通过快速傅里叶变换（FFT/IFFT）的硬件加速来实现高吞吐率的基带处理。本书还涵盖了基于小波变换的新兴多载波方案的初步探讨。第三部分：高级系统概念与性能评估最后一部分将视角提升到系统级，讨论了面向未来应用的先进技术和系统级的性能评估工具。 MIMO与空间复用：对大规模MIMO（Massive MIMO）系统的信道容量边界进行了深入分析，重点介绍了迫零（ZF）和迫零线性最小均方误差（ZF-MMSE）预编码和检测算法的计算复杂度。本书还讨论了波束赋形（Beamforming）在提高覆盖范围和容量方面的作用。能效优化与功耗管理：在移动通信设备中，能效至关重要。本书分析了不同调制编码方案（MCS）下的能量效率，并讨论了如何通过动态电压和频率调整（DVFS）以及睡眠模式（Sleep Mode）管理来优化整体功耗。对于射频部分，本书评估了基于新型晶体管技术（如GaN）的效率提升潜力。系统级仿真与验证：强调了系统级仿真（System-Level Simulation）在设计流程中的关键作用。详细介绍了如何使用高级仿真工具搭建完整的通信链路模型，进行蒙特卡洛（Monte Carlo）仿真，并验证设计参数对端到端误码率（BER）的影响。本书提供了构建可信赖、可复现的仿真环境的最佳实践。本书内容严谨、面向工程实践，旨在成为连接数字信号处理算法与高性能射频系统实现的桥梁，为构建下一代高速、高可靠性通信链路提供坚实的理论和技术支撑。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

老实讲，我对这本书的评价是，它是一部为“硬核”工程师量身打造的工具书，而不是给初学者入门的轻松读物。我花了很大力气去啃那些关于时钟域同步和抖动分析的部分。那部分内容的处理方式简直是教科书级别的典范——从抖动的根源（相位噪声、纹波、热噪声）到它如何通过数字调制（如QAM）映射到星座图上的误差，再到系统如何通过DPLL或CDR来补偿，逻辑链条完整得令人咂舌。特别是作者对频率合成器噪声对误码率（BER）性能的实际影响给出的量化分析，我发现我之前依赖的简化模型与书中的精确分析结果存在显著差异，这让我对实际的RF链路预算计算有了更深刻的认识。这本书的深度要求读者必须具备扎实的信号处理和基础电子学知识。如果你只是想了解通信的基本概念，这本书可能过于冗长和技术化，但如果你需要设计一个能跑在实时环境下的、性能达标的收发机，那么书中的每一个章节都充满了实战的智慧和可以立即应用的数据支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格相当有“个性”，它不媚俗，不追求花哨的视觉效果，而是完全专注于内容的密度和准确性。最让我印象深刻的是它关于ADC/DAC量化噪声与失真对数字基带处理影响的论述。作者并没有简单地用SNR来概括，而是细致地讨论了在过采样和欠采样场景下，量化噪声的功率谱密度是如何与期望的信号带宽重叠的，以及如何利用数字滤波器来“形状化”这些噪声，从而最大化有效位数的利用率。这种将模拟电路的非理想性与数字信号处理的优化手段紧密结合的分析方法，在我阅读过的其他通信设计书籍中是很少见的。它强迫我必须跳出“理想信道”的舒适区，去面对现实世界中电子元件的限制。阅读这本书的过程，与其说是学习，不如说是一种“校准”自身工程直觉的过程，让人深刻体会到现代无线通信系统设计的复杂性和精妙之处。

评分☆☆☆☆☆

这本名为《Transceiver and System Design for Digital Communications》的书籍，简直是数字通信领域的一部百科全书。我花了大量时间研读其中关于射频前端设计的章节，尤其是关于噪声、线性度和功率放大器选择的部分，内容之详尽令人叹服。作者似乎将他多年在实际系统设计中积累的“坑”和“经验”毫无保留地倾泻出来，这对于我这种正处于硕士阶段，试图将理论知识落地到实际硬件设计中的人来说，无异于雪中送炭。书中对不同调制方案下，尤其是在MIMO和OFDM系统中的收发机架构优化进行了深入剖析。我特别欣赏它没有停留在抽象的数学模型上，而是紧密结合了现代通信标准（如5G NR）对功耗和带宽效率的要求，给出了大量实际的工程权衡分析。那种从系统级架构选择到具体电路单元参数设定的层次感，使得读者能够构建起一个完整的、自洽的设计思维框架。如果说有什么遗憾，或许是某些特定工艺节点的电路实现细节可以再多一些，但考虑到本书的广度和深度，这已是吹毛求疵了。它不仅仅是一本教科书，更像是一份资深工程师给初学者的“保姆级”实践指南。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书在系统层面的视角构建上做得极其出色，这是很多偏重于纯理论或纯电路的书籍所欠缺的。它没有一股脑地灌输公式，而是先建立起一个宏观的、端到端的通信链路模型，然后层层深入到关键模块——发射机和接收机。我感觉最受启发的是它处理信道估计和均衡化那几章。作者用一种非常直观的方式解释了为什么在特定信噪比条件下，某些复杂的自适应均衡算法的实际性能提升微乎其微，而增加一个更高阶的ADC（模数转换器）在系统层面带来的净收益反而可能更大。这种“全局最优”而非“局部最优”的思考方式，极大地拓宽了我的思路。在阅读过程中，我频繁地停下来，重新审视我之前基于传统通信原理教材所建立的知识体系，发现很多地方都需要根据实际系统的约束条件进行修正和调整。这本书的叙述风格非常严谨，图表质量极高，使得复杂的信号流和性能曲线变得异常清晰易懂。对于想要从通信理论转向产品研发的人来说，这无疑是一部必读的“桥梁之作”。

评分☆☆☆☆☆

我以一个系统架构师的身份来看待这本书，它提供了一种非常扎实的、自底向上的设计验证方法论。关于动态范围管理和增益控制（AGC）的设计章节，简直是宝典。书中详尽地阐述了如何根据不同的信道环境（从近场强信号到远场弱信号）来制定分级增益策略，以及如何确保在增益切换瞬间不会引入可察觉的瞬态失真或数据丢失。这种对“边缘情况”的处理能力，正是区分一个合格设计师和一个优秀架构师的关键所在。它不仅告诉你“该做什么”，更重要的是通过丰富的案例和图示，告诉你“为什么这么做是最好的折中方案”。书中对不同杂散和互调失真指标的定义、测量方法以及在系统级别的影响进行了深入探讨，这对我后续进行规范审查和性能预估工作提供了强有力的理论支撑。这本书的价值在于，它教会你如何建立一个既能满足苛刻的性能指标，又能在成本和功耗约束下高效运行的数字通信系统。

评分☆☆☆☆☆