無線通信中的射頻收發系統設計

楊國敏，男，1979年5月出生於浙江餘杭，2002年7月獲西安理工大學電子工程系學士學位，2006年3月獲上海交通大學電子工程系碩士學位，2010年5月獲美國東北大學電子工程系博士學位。現為覆旦大學信息科學與工程學院副教授，主要從事電磁場與微波技術領域研究工作。目前，主持項目包括：國家自然科學基金面上項目和青年科學基金項目各一項、上海市自然科學基金面上項目一項、教育部博士點基金一項、上海市白玉蘭科技人才基金一項，等等。公開發表SCI論文33篇(其中第一作者IEEE Transactions論文8篇)，SCI檢索他引超過200次。學術兼任IEEE T-MTT、IEEE TAP、IEEE MWCL、IEEE AWFPL等期刊審稿人，IEEE APS 2013分會場主席等。曾獲獎項包括：2012年覆旦大學信息科學與工程學院院長獎、2012年入選覆旦大學第二批“卓學計劃”、2013年獲上海市自然科學三等獎、2014年獲日本大川情報通信基金研究助成獎。

 

目錄

譯者序Ⅰ

前言Ⅲ

 

第1章簡介

 

1.1無線系統

 

1.1.1移動通信系統

 

1.1.2無線局域網

 

1.1.3藍牙技術

 

1.1.4全球定位系統

 

1.1.5超寬帶通信

 

1.2系統設計的融合

 

1.3本書結構

 

參考文獻

 

輔助參考文獻

 

第2章系統設計基礎

 

2.1線性系統與變換

 

2.1.1線性系統

 

2.1.2傅裏葉級數與變換

 

2.1.3LTI系統的頻率響應

 

2.1.4帶通到低通的等效映射和希爾伯特變換

 

2.2非線性系統表徵與分析方法

 

2.2.1無記憶非線性系統的表徵

 

2.2.2多輸入對於非線性系統的影響

 

2.2.3無記憶帶通非線性系統與低通等效

 

2.3噪聲與隨機過程

 

2.3.1噪聲功率與譜表徵

 

2.3.2通過線性系統的噪聲與隨機過程

 

2.3.3窄帶噪聲表徵

 

2.3.4噪聲系數與噪聲溫度

 

2.4數字基帶系統單元

 

2.4.1採樣原理與採樣過程

 

2.4.2採樣抖動效應與量化噪聲

 

2.4.3常用調制方法

 

2.4.4脈沖整形技術和碼間乾擾

 

2.4.5誤碼概率檢測、信噪比與載噪比

 

2.4.6RAKE接收機

 

參考文獻

 

輔助參考文獻

 

第3章無線電架構與設計

 

3.1超外差結構

 

3.1.1超外差無線電結構

 

3.1.2頻率規劃

 

3.1.3超外差收發機的設計考慮

 

3.2直接變頻結構

 

3.2.1直接變頻無線電結構

 

3.2.2技術挑戰

 

3.2.3直接變頻收發機設計

 

3.3低中頻結構

 

3.3.1低中頻無線電結構

 

3.3.2獲得高鏡頻抑制的方法

 

3.3.3一些設計考量

 

3.4帶通採樣無線電結構

 

3.4.1帶通採樣基礎

 

3.4.2帶通採樣無線電結構的配置

 

3.4.3設計考慮

 

附錄3A互調失真公式

 

附錄3B二階失真成分的有效乾擾估計

 

附錄3CI/Q失衡和鏡頻抑制公式

 

附錄3D模數轉換器等效噪聲系數的估算

 

參考文獻

 

輔助參考文獻

 

第4章接收機系統分析與設計

 

4.1引言

 

4.2接收機靈敏度和噪聲系數

 

4.2.1靈敏度計算

 

4.2.2級聯噪聲系數

 

4.2.3因發射機噪聲在接收機頻帶散射的接收機鈍化估計

 

4.2.4天線駐波對於接收機噪聲系數的影響

 

4.3互調特性

 

4.3.1互調成分和截點

 

4.3.2級聯輸入截點

 

4.3.3接收機互調特性的計算

 

4.4單頻鈍化

 

4.4.1交叉調製成分

 

4.4.2允許的單頻乾擾

 

4.5相鄰/相間通道選擇性和阻塞特性

 

4.5.1期望信號電平和允許降低

 

4.5.2相鄰/相間通道的選擇性和阻塞特性的計算公式

 

4.5.3雙頻阻塞和AM抑制特性

 

4.6接收機動態範圍和自動增益控制

 

4.6.1接收機的動態範圍

 

4.6.2接收機自動增益控制系統

 

4.6.3模數轉換器動態範圍和其他特性

 

4.7系統設計和性能評估

 

4.7.1接收機系統設計基礎

 

4.7.2接收機系統中核心器件的基本要求

 

4.7.3接收機系統性能評估

 

附錄4A功率dBm和電場強度dBμV/m之間的轉換

 

附錄4B關系式(4.4.6)的證明

 

附錄4C無線移動最小性能要求比較

 

附錄4D使用MATLAB評估接收機性能

 

參考文獻

 

輔助參考文獻

 

第5章發射機系統分析與設計

 

5.1引言

 

5.2發射功率和頻譜

 

5.3調制精度

 

5.3.1誤差矢量幅度和波形品質因子

 

5.3.2符號間或碼片間乾擾對誤差矢量幅度的影響

 

5.3.3合成本振的近載波相位噪聲對誤差矢量幅度的影響

 

5.3.4載波泄漏所導致調制精度的降低

 

5.3.5由其他因素導致調制精度的降低

 

5.4相鄰和相間通道功率

 

5.4.1低通等效模型的方法

 

5.4.2多頻技術

 

5.4.3發射機鏈級聯狀態下的相鄰通道功率比

 

5.5噪聲散射的計算

 

5.5.1噪聲散射計算公式

 

5.5.2噪聲散射計算的一些重要註意事項

 

5.5.3電壓表示的噪聲

 

5.5.4噪聲散射計算的例子

 

5.6系統設計中的一些重要考慮事項

 

5.6.1架構比較

 

5.6.2發射機鏈路增益分佈和性能

 

5.6.3自動增益控制和電源管理

 

附錄5Aρ和EVM間的近似關系

 

附錄5B發射信號的鏡像抑制

 

附錄5C放大器非線性特性模擬： ACPR計算

 

參考文獻

 

輔助參考文獻

 

第6章系統設計的應用

 

6.1多模和多頻段超外差收發機

 

6.1.1頻率規劃的選擇

 

6.1.2接收機系統設計

 

6.1.3發射機系統設計

 

6.2直接變頻收發機

 

6.2.1接收機系統設計

 

6.2.2發射機系統設計

 

參考文獻

 

輔助參考文獻

 

術語表