数字微波中继通信工程PDF电子书下载

第一部分　数字微波传输原理 3

第一章　基带传输 3

1.1 引言 3

目录 3

1.1.1　数字信息的表示法 4

1.1.2　多进制 6

1.1.3　基带传输过程 8

1.2　数字信号的功率谱密度 10

1.2.1　用求自相关函数的方法 11

1.2.2　用样本统计的方法 17

1.2.3 几种常用的二进制基带数字信号的功率谱密度 25

1.3　奈奎斯特准则——数字波形传输无失真条件 26

1.3.1　奈奎斯特第一准则 26

1.3.2　奈奎斯特第二准则 34

1.3.3　奈奎斯特第三准则 40

1.4.1 相加性高斯白噪声线性信道上的最佳检测 43

1.4　基带数字信号的最佳检测和比特差错率 43

1.4.2 基带数字信号传输的比特差错率 47

1.4.3 存在码间串扰情况下的比特差错率 52

1.4.4　基带传输响应的最佳化 54

1.5　部分响应编码 55

1.5.1　第一类部分响应编码—双二进制技术 56

1.5.2 第四类部分响应编码—修正的双二进制技术 59

1.5.3 部分响应信号的译码与预编码 61

1.5.4　部分响应信号的差错检测 63

参考文献 65

第二章　载波键控传输 66

2.1 引言 66

2.1.1 数字信号的调制 66

2.1.2　数字信号的解调 70

2.2　键控信号的复包络分析法 73

2.2.1　键控信号的复包络 73

2.2.2　用复包络法求键控信号和窄带噪声的功率谱密度 74

2.2.3 键控信号通过带通信道 79

2.2.4 键控信号的正交相干解调 80

2.3 多相移相键控 82

2.3.1 多相移相键控信号的正交展开 82

2.3.2 多相移相键控信号的功率谱密度 85

2.3.3　相位逻辑与差分编码 88

2.3.4　相干解调与比特差错率 94

2.3.5　差分运算的差错扩散 101

2.4　正交移幅键控 104

2.4.1　概述 104

2.4.2　全响应正交移幅键控 105

2.4.3　部分响应正交移幅键控 109

2.4.4 参考载波的相位含糊度及解决方法 111

2.4.5 正交移幅键控信号的功率谱密度 116

2.4.6　正交移幅键控系统的比特差错率 117

2.4.7　正交移幅键控系统的正交串扰 125

2.5　连续相位移频键控 129

2.5.1　最小移频键控的工作原理 130

2.5.2　最小移频键控信号的功率谱密度 134

2.5.3　最小移频键控的相干检测和误码性能 137

2.5.4　其它的连续相位调制（TFM、GMSK） 139

参考文献 143

第三章　限带信道上的传输 144

3.1 引言 144

3.2 发送谱的频域成形法 145

3.3　发送谱的时域成形法 150

3.4　限带传输的离散化模型和福尼等效系统 155

3.5　横向均衡器 160

3.5.1　横向均衡器的一般概念 160

3.5.2　峰值失真准则和迫零算法 161

3.5.3　均方误差准则和均方误差算法 164

3.5.4　横向均衡器的性能 168

3.5.5　分数抽头间隔的均衡器 170

3.6.1　判决反馈均衡器的一般概念 175

3.6　判决反馈均衡器 175

3.6.2　正交均衡器 177

3.6.3 自适应均衡的递推算法 180

3.6.4　差错传播与判决反馈均衡器的性能 182

参考文献 185

第四章　无线视距信道上的传输 187

4.1 自由空间传输 187

4.1.1　视距与天线高度的关系 187

4.1.2 自由空间传输损耗 188

4.2 视距传播的大气效应 189

4.2.1　大气吸收衰减 189

4.2.2　雨雾衰减 190

4.2.3　大气折射 191

4.3　视距传播的地面效应 193

4.3.1　费涅尔半径和余隙 194

4.3.2　地面反射 196

4.4.1　平衰落的瑞利分布特性 198

4.4　平衰落及其统计特性 198

4.4.2　衰落概率的计算公式 200

4.4.3　衰落持续时间的计算公式 202

4.4.4　分集接收 202

4.5 频率选择性衰落及其统计特性 203

4.5.1 多径传播的模型 203

4.5.2　系统特征图（signαture图） 205

参考文献 207

第二部分　数字微波传输设备 211

第五章　微波发信设备 211

5.1　微波发信设备的组成与性能指标 211

5.1.1　发信设备的组成 211

5.1.2　发信设备的主要性能指标 213

5.2　微波固态振荡源 217

5.2.1　倍频链式固态源 217

5.2.2　锁相式固态源 224

5.2.3　介质稳频振荡器 239

5.3　上变频器 251

5.3.1　变容管上变频器 252

5.3.2　双栅场效应管上变频器 257

5.4　微波晶体管功率放大器 265

5.4.1　微波功率放大器的基本特性 265

5.4.2　砷化镓场效应功率晶体管 270

5.4.3 场效应管功率放大器的设计方法与功率合成 275

5.4.4　微波功率放大器的非线性特性 281

5.4.5　微波功率放大器的偏置与自动电平控制 294

参考文献 296

第六章　微波收信设备 298

6.1　微波收信设备的组成与性能指标 298

6.1.1　收信设备的组成 298

6.1.2　收信设备的主要性能指标 300

6.2　微波晶体管低噪声放大器 303

6.2.1　低噪声放大器基本设计原理 303

6.2.2 低噪声场效应管放大器设计 315

6.2.3 计算机辅助设计 328

6.3　二极管混频器 344

6.3.1　混频器概述 344

6.3.2　混频器特性与主要指标 346

6.3.3　混频器电路设计 354

6.3.4　镜象噪声抑制 357

6.4 中频放大器 363

6.4.1 中频放大器的技术要求及电路形式 363

6.4.2　中频放大器的自动增益控制 371

6.4.3 薄膜集成与混合集成中频放大器 377

6.5 中频滤波器 380

6.5.1 中频滤波器的技术要求与组成方法 380

6.5.2　中频滤波器的计算机辅助设计 381

6.5.3 集总参数中频滤波器 386

6.5.4　声表面波中频滤波器 390

参考文献 392

7.1 微波通信对天线设备的要求 394

7.1.1　天线增益 394

第七章　微波天线设备 394

7.1.2　天线方向图 395

7.1.3　天线阻抗 396

7.1.4　天线的寄生耦合 396

7.2　抛物面天线 398

7.2.1　抛物面天线基本原理 398

7.2.2　抛物面天线的主要性能指标 399

7.2.3　抛物面天线的馈源 403

7.2.4 卡塞格伦天线 406

7.2.5 喇叭抛物面天线 408

7.3　收发公用器 410

7.3.1　分波道滤波器 411

7.3.2 频率复用双极化收发公用器 414

参考文献 417

8.1 数字调制设备的组成与性能指标 419

8.1.1　数字调制设备的组成 419

第八章　数字调制设备 419

8.1.2　数字调制设备的主要性能指标 422

8.2　移相键控调制的电路实现 426

8.2.1　中频二相平衡调制器 426

8.2.2 中频多相移相键控的正交调制器 433

8.2.3 中频多相移相键控的全数字式调制器 438

8.2.4 移相键控微波调相器 441

8.3.1 全响应正交移幅键控的电路实现 450

8.3　正交移幅键控调制的电路实现 450

8.3.2　部分响应正交移幅键控的电路实现 455

8.4　发送谱成形技术及电路实现 460

8.4.1　发送谱框架考虑 460

8.4.2　发送谱频域成形法的设计考虑及电路实现 465

8.4.3　发送谱时域成形法的设计考虑及电路实现 471

8.4.4　频谱成形声表面波滤波器 477

8.5 数字调制误差的测试方法 480

参考文献 484

9.1.1　数字解调设备的组成 486

第九章　数字解调设备 486

9.1 数字解调设备的组成及性能指标 486

9.1.2　数字解调设备的主要性能指标 490

9.2　数字解调设备中的单元电路 492

9.2.1　相乘器电路 492

9.2.2　基带检测器电路 497

9.3 基带数字处理器及信号平面分割法 506

9.4 基带均衡器的设计考虑和电路实现 523

9.4.1　设计考虑 523

9.4.2　实际电路举例 524

9.5 延迟解调及其电路实现 527

9.5.1 二相信号的延迟解调及其电路实现 527

9.5.2　四相信号的延迟解调 531

参考文献 533

第十章　载波跟踪和位同步恢复电路 534

10.1 载波跟踪的基本原理 534

10.2 锁相环的一些基本概念 541

10.3 多相移相键控信号的载波跟踪 546

10.4 多电平正交移幅键控信号的载波跟踪 564

10.5 载波跟踪环的失锁检测及扩捕扫描 577

10.6 载波跟踪环的计算机模拟方法和环路性能模拟结果 582

10.7 位同步的重要性及性能指标 595

10.8 位同步信号的传送方法及提取原理 599

10.9 位同步信息的产生方法 606

10.10　位同步信噪比及其提纯方法 616

10.11 位同步恢复电路举例 626

参考文献 629

第十一章　均衡、切换、勤务、接口及其它辅助电路 631

11.1 均衡与干扰抵消电路 631

11.1.1 空间分集组合器 631

11.1.2　中频自适应均衡器 637

11.1.3　中频自适应交叉极化干扰抵消器 652

11.2 备份与切换电路 656

11.2.1　备份工作原理 656

11.2.2　切换逻辑与切换电路 658

11.2.3　无损伤切换 660

11.3　勤务电路 665

11.3.1　勤务信号的传送方法 666

11.3.2　采用附加调频的勤务电路 667

11.3.3 主信道与勤务信道的相互干扰 674

11.4　数字接口电路 676

11.4.1　NRZ码接口电路 677

11.4.2　HDB3码接口电路 677

11.4.3　CMI码接口电路 681

11.5　误码监视电路 683

11.5.1　误码监视的几种方法 684

11.5.2　采用电平偏移法的伪误码监视电路 687

11.6　扰码与去扰电路 695

11.7 比特插入电路 698

11.8　前向纠错电路 700

参考文献 709

12.1 引言 713

第三部分　数字微波传输系统 713

第十二章　数字微波中继系统的总体设计 713

12.2 假设参考通道与传输质量标准 714

12.2.1　假设参考数字通道 715

12.2.2　误码性能 716

12.2.3　可用性 721

12.2.4　传输容量 722

12.2.5　基带接口 723

12.3　射频波道的频率配置 729

12.4　调制方式与传输恶化 732

12.4.1　调制方式的选择 732

12.4.2　传输恶化的定量分析 738

12.5 其它有关总体方案的一些考虑 746

12.6 性能估算与指标分配 749

参考文献 757

13.1.1　发信机性能测试 759

13.1 微波收发信机性能测试 759

第十三章 数字微波中继系统的整机性能测试 759

13.1.2　收信机性能测试 764

13.2 中频传输通道的性能测试 768

13.3　误码性能测试 770

13.3.1　码组发生器 770

13.3.2　误码仪 773

13.3.3　室内误码测试 777

13.3.4　现场误码测试 780

1 3.4 时钟抖动性能测试 781

13.4.1 时钟抖动测试原理 781

13.4.2　输出端最大剩余抖动的测试 789

13.4.3 输入端抖动容限的测试 790

13.5　抗频率选择性衰落性能的测试 791

13.5.1 多径衰落模拟器 791

13.5.2　实验室模拟测量 794

13.6.1　基带数字接口测试 798

13.6　其它性能测试 798

13.6.2　勤务信道测试 799

13.6.3　切换性能测试 799

13.6.4 电源测试 800

参考文献 801

第十四章　数字微波中继系统的工程设计 802

14.1　工程设计指标 802

14.2.1　路径的几何表述 805

14.2　路径效应的估计与控制 805

14.2.2　余隙标准与天线高度 812

14.2.3　反射路径 818

14.3 大气效应的估计和控制 820

14.3.1　衰落储备与特征曲线 821

14.3.2　平衰落与选择性衰落的中断率估算 827

14.3.3　分集改善 839

14.3.4　其它衰落引起的中断 842

14.4　工程设计举例 843

参考文献 850