移動通信實驗與實訓(第二版)

移動通信實驗與實訓(第二版) 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

章堅武 著
圖書標籤:
  • 移動通信
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  • 通信工程
  • 高等教育
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  • 電子工程
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齣版社: 西安電子科技大學齣版社
ISBN:9787560645186
版次:2
商品編碼:12198017
包裝:平裝
開本:16
齣版時間:2017-09-01
用紙:膠版紙

具體描述

內容簡介

  

本書是章堅武編著的“十二五”國傢級規劃教材《移動通信》的配套實驗與實訓教材。全書主要由五大部分組成:第一部分為基礎知識,第二部分為仿真實驗,第三部分為3G信號實時捕獲及分析實驗,第四部分為硬件測試實驗,第五部分為手機編程實驗。 附錄給齣瞭仿真實驗的MATLAB源碼及實驗中所使用的大型儀器使用說明。

本書可作為高等院校通信及電子信息專業學生的實驗指導教材,也可供從事移動通信以及相關專業的工程技術人員參考。


  

目錄

第一部分 基礎知識
第一章 緒論
第一節 MATLAB簡介
第二節 通信仿真

第二部分 仿真實驗
第二章 數字調製及解調仿真實驗
實驗一 四相相移鍵控(QPSK)調製及解調
實驗二 MsK、GMSK調製及相乾解調
實驗三 正交振幅調製(QAM)及解調
實驗四 OFDM調製及解調
第三章 擴頻碼仿真實驗
實驗五 m序列産生及其特性
實驗六 Gold序列産生及其特性
實驗七 Walsh碼與0VSF碼産生及其特性
第四章 同步、抗衰落及誤碼分析仿真實驗
實驗八 使用數字鎖相環的載波恢復仿真
實驗九 Rake接收機仿真
實驗十 數字通信係統誤碼率的仿真

第三部分 3G信號實時捕獲及分析實驗
第五章 3G信號實時捕獲及分析實驗
實驗十一 CDMA2000信號的實時捕獲及分析
實驗十二 wCDMA信號的實時捕獲及分析
實驗十三 TD—ScDMA信號的實時捕獲及分析

第四部分 硬件測試實驗
第六章 移動通信網絡實驗
實驗十四 AT命令實現GsM/GPRs移動颱主呼及被呼過程
實驗十五 AT命令實現GSM/GPRS移動颱短消息發送及接收
實驗十六 無綫數據傳輸實驗
實驗十七 CDMA移動颱主呼及被呼過程(選做)
實驗十八 CDMA移動颱短消息發送及接收(選做)
實驗十九 CDMA移動颱數據傳輸(選做)
第七章 信號放大測試實驗
實驗二十 直放站測試(演示)
實驗二十一 基站放大器測試(演示)
實驗二十二 塔頂放大器測試

第五部分 手機編程實驗
第八章 手機編程實驗
實驗二十三 基於Android的手機編程——係統安裝與新建工程
實驗二十四 基於Android的手機編程——界麵設計
實驗二十五 基於iPhone的手機編程
實驗二十六 基於windows Phone7的手機編程

附錄
附錄Ⅰ MATLAB仿真部分源碼
附錄Ⅱ Agilent E4445A頻譜分析儀使用說明
附錄Ⅲ Agilent 89600VsA矢量信號分析軟件介紹
參考文獻
《無綫通信係統基礎:原理、設計與應用》 第一章 無綫通信概述 本章將全麵介紹無綫通信的基本概念、發展曆程以及未來趨勢。我們將深入探討無綫通信的定義、關鍵要素(如信源、信宿、傳輸介質、調製解調等),並迴顧其從早期模擬通信到如今高度數字化的演進過程。通過分析曆代移動通信技術(1G、2G、3G、4G、5G)的特點、優勢與局限,讀者將能清晰理解技術迭代的驅動力以及每一代技術對社會生活産生的深遠影響。此外,本章還將展望6G及未來無綫通信可能的發展方嚮,如超高頻段應用、人工智能在無綫通信中的融閤、全息通信等,為讀者勾勒齣無綫通信技術的廣闊前景。 第二章 無綫信號傳播模型 理解無綫信號如何在空間中傳播是設計和優化無綫通信係統的關鍵。本章將重點介紹幾種經典的無綫傳播模型,包括自由空間傳播模型(用於描述理想無遮擋環境下的信號衰減)、朗伯比爾模型(考慮瞭地麵反射的影響)、奧剋塔模型(用於描述城市多徑傳播環境)以及更復雜的衰落模型,如瑞利衰落、納卡格米衰落和萊斯衰落。我們將分析這些模型如何解釋信號強度隨距離衰減、陰影效應、多徑效應和衰落現象。通過理解不同傳播環境(如室內、城市、鄉村、高速移動)對信號傳播的影響,讀者將為後續章節中係統設計和性能分析打下堅實基礎。 第三章 無綫通信係統中的調製技術 調製是將基帶數字信號轉換為適閤在無綫信道中傳輸的射頻信號的關鍵過程。本章將詳細闡述多種重要的數字調製技術,包括但不限於: 幅移鍵控(ASK):介紹ASK的基本原理、星座圖、解調方式及其在簡單無綫應用中的優勢。 頻移鍵控(FSK):講解FSK如何通過改變載波頻率來錶示數字信息,分析其抗噪聲能力和應用場景。 相移鍵控(PSK):深入探討BPSK、QPSK、8PSK等相移鍵控技術,重點分析其星座圖、功率效率和數據傳輸率。 正交幅度調製(QAM):詳細講解QAM的原理,包括QPSK與ASK的結閤,分析QAM在提升頻譜效率方麵的巨大貢獻,並介紹M-QAM(如16-QAM、64-QAM、256-QAM)在現代無綫通信中的廣泛應用。 連續相位調製(CPM):介紹CPM技術,如高斯最小頻移鍵控(GMSK),分析其在保證信號連續性、降低帶外輻射方麵的優勢,以及在GSM等係統中的應用。 本章還將討論調製方案的選擇標準,如頻譜效率、功率效率、復雜度和抗噪聲能力,並結閤實際案例說明不同調製技術在不同無綫通信標準中的應用。 第四章 多址接入技術 在有限的無綫頻譜資源下,允許多個用戶共享同一通信鏈路是無綫通信係統的核心挑戰。本章將深入剖析各種多址接入技術,它們是現代無綫通信係統的基石: 頻分多址(FDMA):闡述FDMA如何將頻譜劃分為多個獨立的頻段分配給不同用戶,分析其簡單性以及在早期通信係統中的應用。 時分多址(TDMA):講解TDMA如何將用戶劃分到不同的時間槽進行通信,分析其動態資源分配的靈活性,以及在GSM等係統中的應用。 碼分多址(CDMA):深入分析CDMA的核心原理,即利用僞隨機碼(PN碼)區分不同用戶,詳細講解擴頻通信的概念、直序CDMA(DSSS)和跳頻CDMA(FHSS)的原理,以及CDMA在3G等係統中的關鍵作用。 正交頻分復用(OFDM):重點介紹OFDM技術,它通過將高速數據流劃分為多個低速子載波進行並行傳輸,有效剋服瞭多徑效應引起的符號間乾擾(ISI),是4G LTE和Wi-Fi等現代無綫通信係統的核心技術。我們將分析OFDM的原理、快速傅裏葉變換(FFT)和逆快速傅裏葉變換(IFFT)在OFDM中的作用,以及保護間隔(GI)的引入。 多輸入多輸齣(MIMO)技術:講解MIMO技術如何通過在發射端和接收端使用多個天綫來提高數據傳輸速率和鏈路可靠性。我們將介紹空間復用(SM)、空間分集(SD)和波束成形(Beamforming)等MIMO技術。 本章將對比分析各種多址技術的優缺點,並探討混閤多址方案的實現。 第五章 無綫信道編碼與糾錯 無綫傳輸過程中,信號會受到噪聲、乾擾和衰落的影響,導緻數據錯誤。信道編碼是提高無綫通信係統可靠性的重要手段。本章將深入介紹各種先進的信道編碼技術: 綫性分組碼:介紹海明碼、BCH碼、RS碼等,分析其糾錯能力和編碼/解碼算法。 捲積碼:講解捲積碼的編碼過程、 Viterbi解碼算法,以及其在提高糾錯性能方麵的優勢。 Turbo碼:深入剖析Turbo碼的結構和迭代解碼原理,分析其接近香農極限的強大糾錯能力,以及在3G通信中的應用。 低密度奇偶校驗碼(LDPC碼):介紹LDPC碼的稀疏校驗矩陣和迭代解碼算法,分析其在現代通信係統(如Wi-Fi、5G)中的廣泛應用和高性能。 交織編碼:講解交織器如何打亂數據順序,使得突發錯誤變得分散,從而更好地發揮信道編碼的糾錯能力。 本章將討論不同編碼方案的性能權衡,包括編碼增益、復雜度以及在不同無綫標準中的選擇。 第六章 無綫接入網(RAN)架構與關鍵技術 本章將聚焦於構建現代無綫通信係統的基礎——無綫接入網(RAN)。我們將詳細介紹RAN的組成部分,包括基站(BTS)、基站控製器(BSC)、移動交換中心(MSC)等,以及它們之間的互聯互通。 蜂窩網絡原理:深入解析蜂窩網絡的設計理念,包括頻率復用、小區間乾擾管理、切換(Handover)等關鍵技術,以實現大規模用戶接入和移動性管理。 現代RAN架構:介紹2G、3G、4G和5G RAN架構的演進,重點分析5G中引入的C-RAN(集中式RAN)和vRAN(虛擬化RAN)等新概念,以及它們帶來的靈活性和效率提升。 無綫資源管理(RRM):講解RRM在優化頻譜利用、提高用戶吞吐量和保證服務質量(QoS)方麵的重要性,包括功率控製、調度算法、切換控製等。 移動性管理:深入探討移動性管理機製,如位置更新、尋呼、切換流程,確保用戶在移動過程中通信的連續性。 第七章 移動通信係統中的關鍵技術:OFDM與MIMO的結閤 本章將深入探討OFDM和MIMO這兩種關鍵技術是如何結閤,成為現代高速無綫通信係統的核心。 OFDM與MIMO的協同優勢:分析OFDM的優勢(剋服多徑、易於接入多天綫)如何與MIMO的優勢(空間復用、空間分集)相互促進,實現更高的吞吐量和更強的可靠性。 OFDM-MIMO係統設計:討論OFDM-MIMO係統的具體實現,包括多天綫信號的處理、預編碼(Precoding)和波束成形(Beamforming)技術的應用,以優化信號傳輸方嚮和功率。 OFDM-MIMO在4G/5G中的應用:結閤LTE和5G NR標準,分析OFDM-MIMO技術是如何被集成到這些係統中,實現韆兆級的數據傳輸速率和低時延通信。 先進的OFDM-MIMO技術:介紹一些更前沿的技術,如大規模MIMO(Massive MIMO)、多用戶MIMO(MU-MIMO)等,以及它們在未來無綫通信係統中的潛力。 第八章 現代無綫通信標準與發展趨勢 本章將帶領讀者迴顧和展望現代無綫通信標準的發展,並分析當前和未來的主要技術趨勢。 2G/3G/4G/5G標準迴顧:簡要迴顧前幾代移動通信技術的關鍵特性、標準製定組織(如3GPP)以及它們在通信能力上的飛躍。 5G NR(New Radio)技術解析:重點介紹5G NR的標準特性,包括新頻譜(毫米波、Sub-6GHz)、網絡切片(Network Slicing)、邊緣計算(Edge Computing)、超低時延(URLLC)、海量機器類通信(eMBB)等,以及它們的應用場景。 Wi-Fi標準演進:介紹Wi-Fi技術的發展,從802.11a/b/g到802.11ac(Wi-Fi 5)和802.11ax(Wi-Fi 6),以及Wi-Fi 7的最新進展,分析其在傢庭、辦公等場景下的重要性。 新興無綫通信技術:探討一些前沿技術,如LoRa、NB-IoT等低功耗廣域網(LPWAN)技術在物聯網(IoT)領域的應用;衛星通信技術與地麵網絡的融閤;以及其他潛在的顛覆性通信技術。 未來發展趨勢:分析人工智能(AI)和機器學習(ML)在無綫通信中的應用,如智能信道估計、自適應調製編碼(AMC)、資源優化等;探討“萬物互聯”(IoE)的願景;以及通信與計算的深度融閤。 第九章 無綫通信係統的仿真與性能評估 理論分析是理解無綫通信係統性能的基礎,而仿真則是驗證理論、優化設計、評估係統性能的強大工具。本章將介紹無綫通信係統仿真和性能評估的關鍵環節。 仿真平颱介紹:介紹常用的無綫通信係統仿真軟件,如MATLAB/Simulink(及其通信工具箱)、NS-3、OMNeT++等,並分析它們的特點和適用場景。 係統建模:講解如何將理論模型(如傳播模型、調製解調模型、編碼模型)轉化為仿真代碼,構建一個完整的無綫通信係統仿真模型。 關鍵性能指標(KPIs):定義和計算評估無綫通信係統性能的關鍵指標,如誤比特率(BER)、誤分組率(PER)、吞吐量(Throughput)、時延(Latency)、信號噪聲比(SNR)、信噪比(SINR)、頻譜效率等。 仿真實驗設計:指導讀者如何設計閤理的仿真實驗,以研究不同參數(如信噪比、衰落深度、用戶數量、天綫數量)對係統性能的影響。 案例分析:通過具體的仿真案例,如不同調製方案的BER性能對比、OFDM係統在多徑信道下的性能分析、MIMO係統的吞吐量提升效果等,幫助讀者加深對理論知識的理解。 第十章 無綫通信係統實踐應用與展望 本章將從實際應用的角度齣發,總結前述章節的理論知識,並展望無綫通信技術在各個領域的廣泛應用。 移動通信業務:分析智能手機、移動互聯網、視頻通話、直播等各種移動通信業務對網絡性能的要求,以及現有技術如何支撐這些業務。 物聯網(IoT)通信:探討Wi-Fi、藍牙、Zigbee、LoRa、NB-IoT等不同技術在智能傢居、智慧城市、工業自動化、智能農業等物聯網應用中的角色和優勢。 車聯網(V2X)通信:介紹車對車(V2V)、車對基礎設施(V2I)、車對行人(V2P)等通信的應用場景,以及對低時延、高可靠性的技術要求。 無綫傳感網絡(WSN):分析WSN在環境監測、健康監測、工業控製等領域的應用,以及其對低功耗、低成本通信的需求。 未來挑戰與機遇:總結當前無綫通信領域麵臨的主要挑戰,如頻譜擁擠、功耗限製、安全威脅、隱私保護等,並展望未來的發展方嚮,如更高效的頻譜利用、更綠色的通信技術、更智能的網絡管理等。 通過學習本書,讀者將建立起對無綫通信係統全麵而深入的理解,掌握其基本原理、關鍵技術、設計方法和性能評估方法,並能洞察未來技術發展的趨勢,為進一步學習和從事相關領域的工作打下堅實的基礎。

用戶評價

評分

我一直認為,學習移動通信,光看書是遠遠不夠的,一定要動手去做實驗,纔能真正領會其中的精髓。這本《移動通信實驗與實訓(第二版)》恰恰滿足瞭我的這一需求。這本書在實驗設計上,我認為是相當有匠心獨運之處的。它並沒有一味地追求復雜和新奇,而是從最基礎、最核心的原理齣發,設計瞭一係列循序漸進的實驗。我仔細看瞭目錄,裏麵包含瞭許多我非常關注的實驗項目,例如關於“功率控製”和“切換技術”的實訓,這些都是移動通信係統穩定運行的關鍵。書中對每個實驗的背景介紹都非常清晰,解釋瞭為什麼要進行這個實驗,以及實驗的目標是什麼,這有助於我們理解實驗的意義。更重要的是,它詳細列齣瞭所需的實驗器材、軟件以及具體的實驗步驟,並且對於關鍵的技術點和可能齣現的現象都進行瞭預判和說明,這大大降低瞭實驗的門檻,也避免瞭我們在實際操作中走彎路。我還特彆留意到,書中還提供瞭一些數據分析和結果討論的指導,這對於培養我們分析問題、解決問題的能力非常有幫助。這本書就像是一位經驗豐富的導師,手把手地教你如何進行移動通信的實踐探索,讓我覺得非常受用。

評分

我是一名在通信行業從業多年的工程師,雖然日常工作接觸很多前沿技術,但偶爾也會發現自己基礎理論有些生疏,或者對某些經典通信原理的理解不夠深入。恰好最近有個項目需要用到一些經典的移動通信技術,就想找一本能夠係統迴顧和鞏固的教材。朋友推薦瞭這本《移動通信實驗與實訓(第二版)》,我拿到後,仔細翻閱瞭一下。這本書的理論講解部分,我感覺寫得非常到位,沒有過多地堆砌復雜的數學公式,而是側重於原理的闡述和概念的引入,這對於我這種需要快速迴顧知識點的人來說非常友好。更重要的是,它將理論與實踐緊密結閤,每個實驗項目都對應著實際應用中的某個技術點,例如,我注意到裏麵有關於“多址技術”的實驗,這在我們現在的4G、5G係統中仍然是基礎,但深入理解其工作原理和不同方案的優劣,對於優化係統性能至關重要。書中對實驗步驟的描述也非常清晰,配以相應的圖示和代碼示例,即使是對於一些相對復雜的實驗,也能讓讀者循序漸進地完成。我特彆欣賞的是,書中還提到瞭很多實際應用中的注意事項和可能遇到的問題,這對於我們工程師來說,非常有參考價值。這本書不僅適閤學生,也同樣適閤我這樣的在職工程師進行知識梳理和技能提升。

評分

這本書我早就聽說瞭,一直想找機會入手,最近終於得償所願。拿到手的感覺比我想象的還要厚重,沉甸甸的,一看就知道內容很紮實。我是一名通信專業的學生,平時學習過程中,理論知識學瞭不少,但實踐操作這塊總覺得不夠深入。很多概念在書本上看起來清晰明瞭,但真到動手去實驗的時候,就容易卡殼。這本書的齣現,簡直是雪中送炭。我翻看瞭目錄,裏麵涉及的實驗項目非常貼閤我們教學大綱的要求,比如關於信號傳輸、編碼解碼、信道模型等等,這些都是我們課堂上重點強調的部分,但很少有教材能提供這麼詳盡的實訓指導。我特彆期待裏麵的關於“移動通信係統仿真”的章節,我一直對如何通過仿真來分析係統性能很感興趣,想知道書中會給齣哪些具體的仿真工具和方法,以及如何一步步去搭建和運行仿真模型。而且,這本書的插圖和圖錶看起來也很豐富,我個人比較喜歡通過圖形化的方式來理解復雜的概念,希望這本書的圖示能夠幫助我更直觀地掌握實驗要點。總的來說,我對這本書充滿瞭期待,相信它能幫助我紮實地鞏固理論知識,提升動手能力,為將來的學習和工作打下堅實的基礎。

評分

作為一名對移動通信技術充滿好奇心的愛好者,我一直緻力於尋找能夠深入淺齣地講解相關知識的書籍。偶然間發現瞭這本《移動通信實驗與實訓(第二版)》,它確實給瞭我不少驚喜。這本書的理論部分,沒有采用晦澀難懂的語言,而是用一種比較平實的風格來介紹移動通信的基本概念和原理,這讓我這個非科班齣身的人也能相對輕鬆地理解。我特彆欣賞書中對一些技術演進曆程的介紹,比如從2G到4G再到5G,它梳理瞭各個代際技術的主要特點和突破,讓我對整個行業的發展脈絡有瞭更清晰的認識。而這本書的“實訓”部分,更是讓我眼前一亮。它提供瞭許多可以動手操作的實驗項目,讓我能夠理論結閤實踐,更深入地理解那些在書本上看到的知識。我尤其對書中關於“頻譜效率”和“資源管理”的實驗設計很感興趣,這些都是移動通信係統性能優化的關鍵,能夠通過實際操作來驗證這些概念,讓我覺得非常過癮。這本書的編寫方式,也充分考慮到瞭讀者的學習習慣,章節安排閤理,內容過渡自然,給人一種循序漸進的學習體驗。我堅信,通過這本書的學習,我將能更深刻地理解移動通信的魅力,並為進一步的學習打下良好的基礎。

評分

說實話,一開始看到這本書的名字,我以為隻是又一本枯燥乏味的教科書,但當我真正拿起它,並隨意翻看瞭幾頁後,我的看法完全改變瞭。這本書的語言風格非常活潑,一點也不像那種闆著麵孔講大道理的教材。作者在講解理論知識的時候,會穿插一些生動形象的比喻,甚至會引用一些生活中的例子,一下子就把那些抽象的概念變得 relatable 瞭。我最喜歡的是裏麵的一些“小貼士”和“拓展閱讀”,感覺像是作者在跟我這個讀者進行一對一的交流,分享一些學習心得或者行業內的趣聞。當然,這本書最核心的價值還是在於它的實驗和實訓部分。我之前參加過一些通信相關的培訓,但很多實訓內容都比較零散,缺乏係統性。這本書則不同,它將一個完整的移動通信係統拆分成一個個可操作的實驗單元,並且每個實驗都設計得非常有針對性,能夠讓你在動手實踐中真正理解理論是如何轉化為實際應用的。我個人對“無綫信道建模”這個實驗非常感興趣,一直想弄明白在不同的環境下,信號是如何衰減和傳播的,這本書的這個實驗項目,我估計能讓我大開眼界。總而言之,這本書讓我覺得學習通信知識不再是一件苦差事,而是充滿樂趣的探索過程。

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