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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