電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)——信號(hào)與通信系統(tǒng)篇
定 價(jià)：69 元
叢書名：TI杯全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系列教材
- 作者：王新懷
- 出版時(shí)間：2024/4/1
- ISBN：9787121368974
- 出 版 社：電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TN02；TN911.6；TN914
- 頁(yè)碼：256
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
本書是全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系列教材電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的信號(hào)與通信系統(tǒng)篇。本書從實(shí)用性和先進(jìn)性出發(fā)，介紹信號(hào)通信類大量的實(shí)用電路，既有理論知識(shí)的介紹，又有許多電路設(shè)計(jì)方法的講解，還涉及部分現(xiàn)代電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)的主題，如無(wú)線通信系統(tǒng)、電磁兼容等，最后結(jié)合全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題列舉了一些信號(hào)與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作案例。
王新懷，男，理學(xué)博士。目前為陜西省電源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)電子學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、IEEE Member，模電公共基礎(chǔ)課校聘課程負(fù)責(zé)人。曾獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，第二屆全國(guó)高等學(xué)校青年教師電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子線路課程授課競(jìng)賽全國(guó)一等獎(jiǎng)，首屆全國(guó)高等學(xué)校青年教師電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子線路課程授課競(jìng)賽全國(guó)二等獎(jiǎng)，陜西省教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，全國(guó)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)和三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，西北賽區(qū)電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子線路課程授課競(jìng)賽一等獎(jiǎng)兩次，陜西省中青年教師電子類實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽省一等獎(jiǎng)，第九屆校青年教師講課競(jìng)賽一等獎(jiǎng)。作為教練、總教練指導(dǎo)學(xué)生參加"全國(guó)電賽”、"挑戰(zhàn)杯”等競(jìng)賽獲國(guó)家獎(jiǎng)以上獎(jiǎng)項(xiàng)二十余項(xiàng)，其中包括嵌入式最高獎(jiǎng)"Intel”杯、全國(guó)互聯(lián)網(wǎng)+競(jìng)賽國(guó)家金獎(jiǎng)、全國(guó)電賽"瑞薩特別獎(jiǎng)”等，多次獲省級(jí)優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)。長(zhǎng)期從事毫米波電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能天線研究，近年來，圍繞國(guó)家及國(guó)防重大需求，立足國(guó)際學(xué)術(shù)前沿，開展基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究，主持、參與國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)防預(yù)先研究、第二代導(dǎo)航國(guó)家重大專項(xiàng)、省自然科學(xué)基金、空間測(cè)控通信創(chuàng)新探索基金、中央高校科研業(yè)務(wù)費(fèi)及橫向項(xiàng)目多項(xiàng)，以第一作者及合作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，其中SCI檢索二十余篇，EI檢索三十余篇，教改論文五篇，申報(bào)授權(quán)國(guó)家專利二十余項(xiàng)。
第1 章 緒論 ........................................................ 1
1.1 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽簡(jiǎn)介 ............... 1
1.2 信號(hào)與通信類考題解析 ........................... 2
1.3 信號(hào)與通信類賽題知識(shí)點(diǎn) ....................... 5
第2 章 信號(hào)的產(chǎn)生 .......................................... 7
2.1 概述 ........................................................... 7
2.1.1 頻率特性 ..................................... 8
2.1.2 輸出特性 ..................................... 8
2.2 基本信號(hào)產(chǎn)生電路 ................................... 8
2.2.1 正弦信號(hào)產(chǎn)生電路 ...................... 8
2.2.2 非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路 .................11
2.3 鎖相式頻率合成 ..................................... 16
2.3.1 鎖相環(huán)簡(jiǎn)介 ................................ 16
2.3.2 PLL 頻率合成器電路設(shè)計(jì) ........ 19
2.4 直接數(shù)字頻率合成 ................................. 24
2.4.1 DDS 簡(jiǎn)介................................... 24
2.4.2 基于FPGA 的DDS 波形
發(fā)生器 ....................................... 25
2.4.3 常用DDS 集成芯片 .................. 36
第3 章 無(wú)線通信系統(tǒng) ................................... 45
3.1 信道、噪聲與通信頻段 ......................... 45
3.1.1 信道和信道模型 ........................ 45
3.1.2 噪聲、信道容量和香農(nóng)公式 .... 48
3.1.3 信號(hào)接收強(qiáng)度、靈敏度和
鏈路裕度 ................................... 49
3.1.4 常用通信頻段 ............................ 50
3.2 常用調(diào)制解調(diào)方式 ................................. 51
3.2.1 模擬調(diào)制 ................................... 51
3.2.2 數(shù)字調(diào)制 ................................... 55
3.2.3 語(yǔ)音編碼和聲碼器 .................... 60
3.3 通信系統(tǒng)的組成 ..................................... 63
3.3.1 常見接收機(jī)結(jié)構(gòu) ........................ 63
3.3.2 常見發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu) ........................ 65
3.3.3 信道復(fù)用和雙工方式 ................ 65
3.4 集成調(diào)制解調(diào)器 ..................................... 67
3.4.1 通用數(shù)字無(wú)線通信芯片 ............ 68
3.4.2 專用數(shù)字無(wú)線通信芯片 ............ 83
第4 章 有線通信系統(tǒng) .................................... 99
4.1 串行通信系統(tǒng) ......................................... 99
4.1.1 RS232 通信系統(tǒng) ........................ 99
4.1.2 RS485 通信系統(tǒng) ...................... 102
4.1.3 CAN 通信系統(tǒng) ........................ 103
4.2 光通信系統(tǒng) ........................................... 109
4.2.1 光通信的基本概念 .................. 109
4.2.2 光纖通信系統(tǒng) .......................... 116
4.2.3 無(wú)線光通信 .............................. 123
4.3 網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)及其他 ........................... 126
4.3.1 網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)基礎(chǔ) .............. 127
4.3.2 有線通信網(wǎng)絡(luò) .......................... 128
4.3.3 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò) .......................... 134
4.3.4 移動(dòng)通信網(wǎng) .............................. 139
第5 章 電源及電磁兼容 ............................. 148
5.1 電源及電源管理 ................................... 148
5.1.1 直流穩(wěn)壓電源的主要
技術(shù)指標(biāo) .................................. 148
5.1.2 常用整流濾波電路 .................. 149
5.1.3 線性集成穩(wěn)壓電源 .................. 151
5.1.4 開關(guān)型穩(wěn)壓電源 ...................... 154
5.1.5 電荷泵型直流-直流變換器 ..... 157
5.1.6 基準(zhǔn)電壓源 .............................. 160
5.1.7 幾種電源比較及設(shè)計(jì)
注意事項(xiàng) ................................. 162
5.2 電磁兼容 ............................................... 162
5.2.1 電磁干擾源及其耦合途徑 ...... 163
5.2.2 接地、屏蔽及濾波 .................. 166
第6 章 真題解析 ........................................... 174
6.1 調(diào)幅信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)電路 ....................... 174
6.1.1 任務(wù)要求與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) .............. 174
6.1.2 題目分析 ................................. 176
6.1.3 方案論證 ................................. 176
6.1.4 理論分析與電路設(shè)計(jì) .............. 178
6.1.5 軟件設(shè)計(jì) ................................. 183
6.1.6 系統(tǒng)測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 ...... 184
6.2 遠(yuǎn)程幅頻特性測(cè)試系統(tǒng) ....................... 186
6.2.1 任務(wù)要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) .............. 186
6.2.2 題目分析 ................................. 187
6.2.3 方案論證 ................................. 187
6.2.4 理論分析與電路設(shè)計(jì) .............. 188
6.2.5 軟件設(shè)計(jì) ................................. 191
6.2.6 系統(tǒng)測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 ...... 192
6.3 自適應(yīng)濾波器 ....................................... 194
6.3.1 任務(wù)要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) .............. 194
6.3.2 題目分析 ................................. 195
6.3.3 方案論證 ................................. 195
6.3.4 理論分析與電路設(shè)計(jì) .............. 196
6.3.5 軟件設(shè)計(jì) ................................. 200
6.3.6 系統(tǒng)測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 ...... 200
6.4 增益可控射頻放大器 ........................... 203
6.4.1 任務(wù)要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) .............. 203
6.4.2 題目分析 ................................. 203
6.4.3 方案論證 ................................. 204
6.4.4 理論分析與電路設(shè)計(jì) .............. 205
6.4.5 軟件設(shè)計(jì) ................................. 208
6.4.6 系統(tǒng)測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 ...... 208
6.4.7 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的實(shí)物圖 .................. 211
6.5 80～100MHZ 頻譜儀 ............................ 211
6.5.1 任務(wù)要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) .............. 211
6.5.2 題目分析 .................................. 212
6.5.3 方案論證 .................................. 212
6.5.4 理論分析與電路設(shè)計(jì) .............. 214
6.5.5 軟件設(shè)計(jì) .................................. 218
6.5.6 系統(tǒng)測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 ...... 219
6.5.7 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的實(shí)物圖 .................. 220
6.6 短距視頻信號(hào)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò) ............... 220
6.6.1 任務(wù)要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) .............. 221
6.6.2 題目分析 .................................. 222
6.6.3 方案論證 .................................. 222
6.6.4 理論分析與電路設(shè)計(jì) .............. 224
6.6.5 軟件設(shè)計(jì) .................................. 225
6.6.6 系統(tǒng)測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 ...... 226
6.6.7 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的實(shí)物圖 .................. 227
6.7 簡(jiǎn)易幅頻特性測(cè)試儀 ........................... 229
6.7.1 任務(wù)要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) .............. 229
6.7.2 題目分析 .................................. 230
6.7.3 方案論證 .................................. 230
6.7.4 理論分析與電路設(shè)計(jì) .............. 231
6.7.5 軟件設(shè)計(jì) .................................. 234
6.7.6 系統(tǒng)測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 ...... 235
6.8 紅外光通信裝置 ................................... 236
6.8.1 任務(wù)要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) .............. 236
6.8.2 題目分析 .................................. 238
6.8.3 紅外光信道傳輸模擬信號(hào) ...... 238
6.8.4 紅外光信道傳輸數(shù)字信號(hào) ...... 241
6.8.5 紅外管發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路與
接收電路 .................................. 243
6.8.6 語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)及其他 ...................... 244
6.8.7 測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 .............. 245
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