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目录1

第1章　电磁波频谱1

1.1　现代通信系统简介1

1.2 电磁波和电磁能5

1.2.1 传输速率6

1.2.2　电磁传播特性8

1.3 电磁频谱与分配9

1.3.1　标准频率分配10

1.3.2　重叠分配11

1.4　带宽和信息容量11

1.4.1 带宽11

1.4.2　信息容量13

1.5　单工、双工和半双工系统14

1.7　总复习题16

1.6　本章小结16

第2章　傅里叶频谱分析18

2.1　时域和频域18

2.2　频谱分析仪20

2.3　傅立叶分析：示例21

2.4　调制和频谱25

2.5　数字信号的频谱27

2.5.1　理想的数字信号27

2.5.2　实际的数字信号28

2.6 叠加30

2.7　功率和能量谱33

2.8　本章小结34

2.9　总复习题34

第3章　分贝与噪声36

3.1　信号测量与范围36

3.2　分贝计算：示例37

3.3　分贝参考值39

3.4　采用dB的系统测量42

3.5　分贝和带宽46

3.6　噪声及其影响48

3.7　噪声源和噪声类型50

3.7.1 外部噪声50

3.7.2 内部噪声51

3.8　噪声测量55

3.8.1 信噪比55

3.8.2 噪声系数56

3.9　本章小结58

3.10　总复习题59

第4章　幅度调制62

4.1　调制的功能62

4.2.1　AM的结果63

4.2　调幅的基本原理63

4.2.2　不同的载波和AM65

4.3 调制指数和信号功率67

4.3.1 调制指数67

4.3.2　调制指数和功率68

4.3.3　确定m值70

4.4 AM电路72

4.5　抑制载波和信号边带75

4.5.1 抑制载波75

4.5.2 DSB-SC电路76

4.5.3 单边带77

4.5.4 SSB功率78

4.5.5 两种选择79

4.6 SSB发射机电路80

4.7　连续波调幅83

4.8.1　发射机功能85

4.8　发射机功能和测试85

4.8.2　测试发射机87

4.9　本章小结89

4.10　总复习题89

第5章　调幅接收机92

5.1　接收机的功能92

5.2　接收机技术和分级94

5.2.1 TRF接收机94

5.2.2　超外差接收机94

5.3 RF级96

5.4　混频器和本地振荡器99

5.4.1 LO和接收机校准100

5.4.2 电子调谐100

5.5 IF级103

5.5.1　选择IF频率103

5.5.2　图象和其他IF频率105

5.5.3 IF级电路106

5.6 AM解调和音频级107

5.6.1 AGC电路109

5.6.2 AM接收机的重要性110

5.7 SSB和CW解调110

5.8　完整的接收机112

5.8.1　噪声限制器113

5.8.2　静噪电路114

5.8.3　信号强度指示115

5.9　幅度调制：特性和缺点116

5.10　测试AM接收机117

5.11　本章小结119

5.12　总复习题119

第6章　调频和调相122

6.1　频率调制的基本概念122

6.2 FM频谱和带宽123

6.2.1 FM和功率127

6.2.2 FM广播128

6.3　发射机128

6.3.1 直接调频129

6.3.2　间接调频129

6.3.3　立体声FM和发射机132

6.3.4 FM发射机IC134

6.4　接收机的功能135

6.5 FM解调器137

6.5.1　斜率鉴频器137

6.5.2 Foster-Seeley和比例鉴频器138

6.5.3　正交鉴频器139

6.5.4 CA3089 FM IF系统IC140

6.6　锁相环和立体声解调141

6.6.1 数字PLL143

6.6.3　PLL的应用144

6.6.2 PLL捕获与锁定144

6.6.4　立体声FM解调器146

6.7　相位调制148

6.8　比较AM、FM和PM149

6.9 FM接收机系统151

6.10 FM测试与设备154

6.11　本章小结155

6.12　复习题155

第7章　电线和电缆158

7.1 电线和电缆的参数158

7.2　平衡线和非平衡线159

7.3　线路驱动器和接收机162

7.3.1　转换速率163

7.3.2　模拟驱动器165

7.3.3 数字驱动器165

7.3.4　数字线路驱动器／接收机IC166

7.4　双绞线和同轴电缆167

7.4.1 双绞线168

7.4.2　同轴电缆168

7.5　时域反射仪170

7.6　本章小结172

7.7　总复习题172

第8章　传输线175

8.1 阻抗和传输线基本概念175

8.2　微带线和带状线179

8.3　波导管180

8.3.1 传播模式182

8.3.2　波导耦合器184

8.3.3　缝隙耦合185

8.4　线路和负载匹配186

8.3.4　波导损耗186

8.4.1 驻波190

8.4.2　反射系数191

8.4.3　线路／负载匹配技术192

8.5 史密斯图195

8.6　测试设备197

8.6.1 功率表198

8.6.2　仿真负载199

8.7　本章小结200

8.8　总复习题200

第9章　传播与天线203

9.1　传播和天线功能203

9.2　传播模式204

9.2.1　地波或者表面波205

9.2.2 空间波205

9.2.3 天波207

9.2.4　临界和最大可用频率：临界角208

9.2.5 卫星波209

9.3　天线特性211

9.3.1　测量方向图212

9.3.2　天线尺寸215

9.4　天线基本原理217

9.4.1 赫兹（偶极子）天线217

9.4.2　多频带偶极子天线218

9.5 基本天线220

9.5.1 长线天线220

9.5.2　折叠偶极子天线221

9.5.3　环形和平板天线221

9.5.4　马可尼（垂直接地）天线222

9.6　高级的多单元天线225

9.6.1 天线阵225

9.6.2　对数周期天线227

9.6.3　相控阵天线和智能天线229

9.6.4　缝隙天线230

9.7　高级的单单元天线231

9.7.1 螺旋天线231

9.7.2　碟形天线233

9.8　本章小结236

9.9　总复习题237

第10章　数字信息240

10.1　通信中的数字信息240

10.2 数字规格246

10.2.1　精确度246

10.2.2 分辨率246

10.2.3　动态范围248

10.2.4　二进制和多进制数字信号249

10.3　抽样、带宽和比特速率251

10.4.1　逻辑探针和逻辑分析仪253

10.4　数字测试253

10.4.2 网络分析仪256

10.5 本章小结256

10.6　总复习题257

第11章 数字通信基础259

11.1 模数转换和数模转换259

11.2 脉冲编码调制261

11.2.1 模拟输入滤波器262

11.2.2 时钟262

11.2.3　并-串和串-并转换器263

11.2.4　压扩267

11.3 同步270

11.3.1 同步选择270

11.3.2　特殊比特272

11.3.3　帧同步272

11.4　增量调制273

11.4.1　增量调制器性能274

11.4.2　增量调制比特速率276

11.5 故障处理276

11.6　本章小结277

11.7　总复习题278

第12章　数字通信系统280

12.1　数字通信的复杂性280

12.2　编码283

12.2.1 非打印ASCII字符283

12.2.2　数字信息284

12.3 格式286

12.4　物理接口和吞吐量289

12.4.1 电压级289

12.4.2　数据直流级290

12.4.3　数据速率292

12.5　协议和状态图294

12.6　异步和同步系统以及有效吞吐量298

12.6.1 异步IC299

12.6.2　同步系统301

12.6.3　协议IC302

12.7　检错和纠错304

12.7.1　奇偶校验比特305

12.7.2　校验和306

12.7.3　检错和纠错308

12.7.4　误码率311

12.8　本章小结313

12.9　总复习题313

第13章　数字调制与测试316

13.1　基本调制和解调316

13.1.1　二进制和多进制数字调制317

13.1.3　幅度调制318

13.1.2　比特率和波特318

13.1.4　频率调制320

13.1.5　相位调制321

13.2　正交幅度调制322

13.3　环回测试、误比特率和眼图325

13.3.1 环回325

13.3.2　误码率326

13.3.3　眼图328

13.4　随机比特的产生和数据加密331

13.4.1　随机比特的产生331

13.4.2　数据加密333

13.5　本章小结336

13.6　总复习题336

第14章 电视／视频和传真339

14.1 成像基础339

14.2 电视信号343

14.2.1　调制和带宽344

14.2.2 电视声音345

14.2.3　水平分辨率345

14.3 彩色电视346

14.4　电视接收机349

14.4.1 RF和IF部分351

14.4.2　同步分离器351

14.4.3　亮度处理352

14.4.4　色度处理352

14.4.5　伴音354

14.5　传真354

14.6 MPEG编码、数字电视和卫星直播电视359

14.7　本章小结365

14.8　总复习题366

15.1　直接和间接频率合成368

第15章　频率合成器和直接变换368

15.2　基本的间接频率合成371

15.2.1 VCO373

15.2.2　参考振荡器373

15.2.3　鉴相器373

15.2.4　滤波器374

15.2.5　分频器375

15.3　扩展合成器376

15.4　合成器和微处理器系统380

15.5　中频到基带转换、欠抽样和宽带数字接收机385

15.6　本章小结387

15.7　总复习题387

第16章　电话系统390

16.1 系统简介390

16.2　电话设备和本地环路393

16.2.3　拨号395

16.2.1　语音信号395

16.2.2　环路信号电平395

16.2.4 DTMF信号的产生398

16.2.5　本地环路特性400

16.3 中心局和环路监控401

16.4　中心局和交换404

16.4.1 建立连接405

16.4.2　干线特性407

16.4.3　测量环路和干线性能409

16.5 电子交换系统410

16.6　回波和回波抑制415

16.6.1 同波参数415

16.6.2　回波的解决方法416

16.7　数字信号和交换418

16.7.2　电路与分组交换419

16.7.1　干线和放大器419

16.8　本章小结420

16.9　总复习题421

第17章　RS-232接口标准、调制解调器和高速POTS链路424

17.1　接口标准的作用424

17.2　RS-232工作原理426

17.2.1　信号电平426

17.2.2　信号线427

17.2.3　信号和比特定时430

17.2.4　比特周期和定时431

17.2.5　RS-232工作顺序431

17.2.6　缓存432

17.2.7　软件握手协议433

17.3 RS-232 IC434

17.4　RS-232：示例和故障解决436

17.4.1 RS-232应用437

17.4.2 RS-232测试工具439

17.5　调制解调器功能442

17.5.1　发起和应答模式443

17.5.2　高级的调制解调器444

17.5.3　用于非电话链路的调制解调器447

17.6　用于POTS线路的标准调制解调器449

17.6.1 Bell 103调制解调器449

17.6.2 Bell 212调制解调器450

17.6.3　传真调制解调器451

17.6.4　高级的调制解调器标准451

17.7　其他的“RS”通信标准454

17.7.1 RS-423标准455

17.7.2 RS-422标准456

17.7.3 RS-485标准456

17.8　使用xDSL的高速POTS链路457

17.10　总复习题460

17.9　本章小结460

第18章　局域网和广域网、专用链路463

18.1 网络应用463

18.2　拓扑结构466

18.3　协议和接入469

18.3.1　命令／响应469

18.3.2　中断-驱动470

18.3.3　令牌传递471

18.3.4　冲突检测472

18.4　网络示例474

18.4.1 AppleTalk474

18.4.2　控制器区域网476

18.4.3　以太网477

18.4.4 IEEE-488480

18.4.6 PHY和MAC482

18.4.5　光纤信道482

18.4.7　测试设备483

18.5　广域网和分组交换484

18.6　高级网络：ISDN、SONET、FDDI和ATM489

18.6.1 ISDN的数据速率490

18.6.2 SONET492

18.6.3 FDDI493

18.6.4 ATM493

18.7 Internet和World Wide Web494

18.7.1 Internet结构496

18.7.2 IP电话498

18.7.3 嵌入式Internet499

18.8　专用网络：FireWire、通用串行总线、IrDA和家庭自动化500

18.8.1 FireWire500

18.8.2 通用串行总线502

18.8.3 IrDA503

18.8.4　家庭自动化504

18.9　扩频系统507

18.9.1 FHSS和DSSS510

18.9.2 IEEE 802.11511

18.9.3　蓝牙技术512

18.10　本章小结515

18.11 总复习题515

第19章　卫星通信、导航和全球定位518

19.1　通信和轨道518

19.1.1　卫星辐射场强图519

19.1.2　高度520

19.1.3　角度520

19.1.4　频率521

19.1.5　延迟和传播时延522

19.2　卫星设计523

19.2.1　电源子系统524

19.2.2　遥测和控制子系统525

19.2.3　主推进子系统和辅助推进子系统525

19.2.4　通信信道子系统526

19.2.5　天线527

19.3　地面站529

19.4　LORAN导航532

19.5　卫星导航535

19.5.1　控制部分536

19.5.2　空间部分536

19.5.3　用户部分537

19.6　本章小结541

19.7　总复习题541

第20章　蜂窝电话和高级无线系统543

20.1 蜂窝概念543

20.2　蜂窝系统实现548

20.2.1　基站549

20.2.2　分集和智能天线550

20.2.3　蜂窝电话详解551

20.2.4　蜂窝电话中使用的IC553

20.2.5　软件无线电555

20.3　蜂窝系统协议和测试560

20.4　高级系统和下一代蜂窝系统563

20.4.1 IS-54 TDMA数字蜂窝标准564

20.4.2　IS-95 CDMA数字蜂窝标准564

20.4.3　其他的高级无线技术565

20.4.4　第三代蜂窝业务567

20.4.5　无线应用协议569

20.5　基本和高级的寻呼系统569

20.5.1　寻呼系统协议571

20.5.2　双向寻呼机572

20.7　总复习题573

20.6　本章小结573

第21章　雷达系统575

21.1　雷达概念和显示器575

21.1.1　雷达截面积576

21.1.2　雷达距离577

21.1.3　雷达显示器579

21.2　脉冲形状581

21.2.1　多普勒雷达582

21.2.2　雷达脉冲和匹配滤波器585

21.2.3　啁啾波形586

21.3　雷达系统电路和器件588

21.3.1　发射机588

21.3.2　接收机589

21.3.3　双工器589

21.3.5　雷达的固态器件590

21.3.4　天线590

21.4　高级雷达系统591

21.4.1　双基地雷达和多基地雷达591

21.4.2　超视距雷达592

21.4.3　合成孔径雷达593

21.5　本章小结595

21.6　总复习题595

第22章　多路复用技术598

22.1　多路复用简介598

22.1.1　数字和模拟信号多路复用599

22.1.2　恢复多路复用的信号599

22.2　空分多路复用600

22.3　频分多路复用602

22.3.1　FDM和群信号602

22.3.2　其他的FDM应用603

22.3.3　FDM电路和性能604

22.3.4　FDM与SDM相对比605

22.4.1　用于模拟信号的TDM606

22.4　时分多路复用606

22.4.2　数字TDM608

22.4.3　比特与“一次一个值”的TDM611

22.4.4　时钟和数据恢复611

22.4.5　用户数和带宽612

22.4.6 TDM与FDM和SDM的对比612

22.5 多级多路复用615

22.5.1 后跟FDM的TDM615

22.5.2 FDM和TDM616

22.6 本章小结617

22.7 总复习题618

第23章 微波设备和器件620

23.1 测试设备和方法620

23.1.2 连接器和适配器622

23.1.1 微波测试设备622

23.1.3 衰减器624

23.1.4 放大器624

23.1.5 开关和分离器624

23.1.6 功率计625

23.1.7 频谱分析仪626

23.1.8 计数器和频率计627

23.1.9 示波器627

23.1.10 信号发生器、信号源和功率放大器627

23.2 电子管器件629

23.2.1 速调管631

23.2.2 磁控管632

23.2.3 行波管635

23.3 半导体器件638

23.3.2 耿氏二极管639

23.3.1 隧道二极管639

23.3.3 其他的微波二极管640

23.3.4 晶体管641

23.4 声表面波643

23.5 本章小结645

23.6 总复习题645

第24章 光纤647

24.1 光纤系统的特性647

24.2 光纤649

24.2.1 光纤类型652

24.2.2 光纤的性能653

24.3 光源和光检测器656

24.3.1 光源658

24.3.2 调制光源659

24.3.3 光检测器660

24.3.4 光波长662

24.4 完整的系统和网络；光交换、光复用器和光放大器663

24.4.1 标准的光纤元件664

24.4.2 光纤和网络665

24.4.3 光交换、复用和放大器668

24.4.4 光放大器672

24.5 光纤测试674

24.5.1 信号源674

24.5.2 功率计675

24.5.3 测量光缆衰减676

24.5.4 测量连接器损耗676

24.5.5 光时域反射仪678

24.6 本章小结681

24.7 总复习题681

附录A 部分习题答案684

附录B Internet传输协议（TCP/IP）707

附录C 有用的网络资源和参考资料711