Сделан обзор основных типов систем фиксированной и мобильной связи и показана важность характеристик радиотракта приемника и способов его построения. Проведен анализ помех, действующих в сетях различных стандартов, и описаны способы снижения их влияния. Рассмотрен широкий круг вопросов от теоретических основ кодирования сообщений и распространения радиоволн до построения и взаимодействия открытых систем. Основное внимание уделено вопросам оптимального приема сигналов и особенностям построения приемных трактов терминалов систем мобильной связи треть-его (3G) и четвертого (4G) поколений и систем широкополосного радиодоступа, а также особенности применения адаптивных антенн (технология MIMO) для борьбы с многолу-чевостью.
Для студентов, обучающихся по направлениям 21007 "Инфокоммуникационные тех-нологии и системы связи" и 11.03.01 "Радиотехника" и специальности 09030209 "Инфо-коммуникационная безопасность телекоммуникационных систем".
Содержание
1 РАДИОСИСТЕМЫ И РАДИОСИГНАЛЫ 9
1.1 Типы радиосистем 9
1.2 Распространение радиосигналов 12
1.3 Помехи радиосвязи 15
1.3.1 Мешающие воздействия 15
1.3.2 Сосредоточенные помехи и методы борьбы с ними 18
1.3.3 Импульсные помехи и способы снижения их влияния 23
1.3.4 Флуктуационная помеха и способы ее ослабления 24
1.3.5 Мультипликативные помехи 25
1.4 Системы фиксированной и подвижной связи 29
1.4.1 Модель цифровой беспроводной системы связи 31
1.4.2 Взаимодействия открытых систем 33
1.4.3 Методы дуплексирования и многостанционного доступа 37
1.4.4 Системы фиксированной радиосвязи 44
1.4.5 Системы подвижной связи 47
Литература к главе 1 76
2 CИСТЕМЫ И СЕТИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ 79
2.1 Сети беспроводной связи 79
2.1.1 Персональные беспроводные сети (WPAN) 80
2.1.2 Беспроводные локальные сети (WLAN) 80
2.1.3 Городские сети широкополосного доступа (WMAN) 81
2.1.4 Глобальные сети мобильной (сотовой) связи (WWAN) 82
2.2 Беспроводные локальные сети 83
2.2.1 Локальные сети беспроводной связи (WLAN) 83
2.2.2 Системы стандарта DECT и бесшнуровой телефонии 89
2.3 Городские сети беспроводного доступа (WМAN) 93
2.3.1 Сеть широкополосного доступа WiMAX 93
2.3.2 Стандарты IEEE 802.16 95
2.3.3 Базовая архитектура сети WiMAX 98
2.4 Системы сотовой связи (WWAN) 101
2.4.1 Сотовая сеть стандарта GSM 105
2.4.2 Широкополосные системы мобильной связи 114
2.4.3 Беспроводные системы 4 –го поколения 129
Литература к главе 2 136
3 CТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ПРИЕМНИКОВ 138
3.1 Приемники систем фиксированной связи 138
3.1.1 Структурные схемы приемников с перестройкой фильтров радиотракта 138
3.1.2 Структурные схемы приемников без перестройки фильтров на принимаемую
частоту 152
3.2 Приемники систем подвижной связи 155
3.2.1 Архитектура приемо-передатчиков систем цифровой подвижной радиосвязи 155
3.2.2 Особенности приемников супергетеродинного типа 156
3.2.3 Приемник прямого преобразования 158
3.2.4 Приемники с цифровой промежуточной частотой 166
3.2.5 Приемники с преобразованием на низкую промежуточную частоту 167
3.2.6 Многодиапазонные и многостандартные приемные устройства 170
3.3 Особенности архитектуры приемников различных стандартов 177
3.3.1 Приемник супергетеродинного типа абонентской радиостанции
стандарта GSM 177
3.3.2 Абонентский приемник с технологией CDMA 186
3.3.3 Приемник системы мобильного мультимедийного радиовещания 195
3.3.4 Структурная схема приемника стандарта IEEE 802.11 197
3.3.5 Приемник стандарта WiMAX 199
3.3.6 Архитектура трансивера технологии DECT 203
3.3.7 Приемник стандарта IEEE 802.15.4 протокола ZigBee 206
3.3.8 Радиотракт приемника транкинговой связи 208
3.3.9 Приемники аналоговых сигналов в системах фиксированной связи 210
3.3.10 Структурная схема приемника системы LTE 212
3.3.11 Структурная схема приемника сверхширокополосной системы 218
3.3.12 Навигационный приемник потребителя 221
3.3.13 Приемник для биомедицинских применений 227
3.3.14 Дифференциальный квадратурный приемник мобильных систем
обнаружения 231
Литература к главе 3 233
4 ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ РАДИОПРИЕМУ 236
4.1 Внутрисистемные помехи 236
4.1.1 Блокировка канала 238
4.1.2 Внутриканальные помехи 240
4.1.3 Межканальные помехи 242
4.1.4 Нелинейные искажения 243
4.1.5 Влияние многолучевости в системах подвижной связи 244
4.1.6 Межсимвольная интерференция 252
4.1.7 Помехи от близко расположенного передатчика 253
4.2 Методы повышения помехозащищенности каналов 254
4.2.1 Инвариантный прием сигнала 255
4.2.2 Адаптивные системы 257
4.3 Технология MIMO 265
4.3.1 Технология MIMO в системах подвижной связи 266
4.3.2 Адаптивные антенные системы и технология MIMO в стандарте IEEE 802.16 270
4.3.3 Технологии MIMO в стандарте IEEE 802.11 273
П.4.1 Влияние помех на основные показатели приемника 276
Литература к главе 4 279
5 ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ УСТРОЙСТВ ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ 280
5.1 Основные технические показатели 280
5.2 Источники внутренних шумов и их модели 292
5.2.1 Способы описания шумовых свойств источников 292
5.2.2 Шумы на входе приемника 295
5.3 Нелинейные свойства радиотракта 302
5.3.1 Интермодуляционные искажения 304
5.3.2 Блокирование 307
5.3.3 Перекрестная модуляция 309
5.3.4 Методы расширения динамического диапазона 310
П.5.1 Расчет допустимого и реального коэффициентов шума 314
Литература к главе 5 317
6 СИСТЕМА СХЕМОТЕХНИЧЕКСОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ MicroCAP11 318
6.1 Основные характеристики системы схемотехнического
проектирования МС11 318
6.2 Меню основных команд 321
6.2.1 Строка команд 321
6.3 Математические модели компонентов в средеМС11 325
6.3.1 Математические модели компонентов 325
6.3.2 Модели активных компонентов 327
6.4 Меню команд Analysis 338
6.4.1 Меню режимов расчета переходных процессов 338
6.4.2 Меню режима расчета частотных характеристик 344
6.4.3 Анализ передаточных функций по постоянному току 347
6.4.4 Динамический режим анализа по постоянному току 349
6.4.5 Динамический малосигнальный анализ передаточных функций
в частотной области 351
6.4.6 Анализ интермодуляционных искажений 352
Литература к главе 6 356
7 АНТЕННЫ И ВХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА 358
7.1 Антенны приемников различного назначения 358
7.1.1 Эквивалентные схемы антенн 358
7.1.2 Конструктивные особенности реализации антенн 360
7.1.3 Антенны базовых станций СМС 361
7.1.4 Антенны подвижных терминалов 363
7.2 Назначение и реализация входных цепей 375
7.2.1 Входные устройства, назначение и технические показатели 375
7.2.2 Перестраиваемые входные цепи 377
7.2.3 Способы связи ВЦ при ненастроенной антенне 384
7.2.4 Входная цепь при работе с настроенной антенной 391
7.3 Входной радиочастотный модуль 407
П.7.1 Расчет и моделирование ВЦ в среде МС при внешнеемкостной связи
с антенной и внутриемкостной связи с АЭ 413
Литература к главе 7 417
8 УСТРОЙСТВА СОГЛАСОВАНИЯ И ФИЛЬТРЫ 419
8.1 Согласование импедансов 419
8.1.1 Согласование активного четырехполюсника по мощности 419
8.1.2 Согласование сопротивлений для оптимальной передачи напряжения 420
8.1.3 Согласование сопротивлений по минимуму шума 421
8.1.4 Пассивные цепи согласования и смещения 423
8.1.5 Фазовращающие и симметрирующие цепи 432
8.2 Фильтры различного назначения и конструкций 438
8.2.1 Фильтры низкой частоты 438
8.2.2 Полосовые фильтры 443
8.2.3 Электроакустические фильтры 448
8.2.4 Фильтры по интегральной технологии 454
П.8.1 Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах 475
Литература к главе 8 485
9 РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ 487
9.1 Основные характеристики усилителей 487
9.1.1 Назначение, особенности и основные характеристики 487
9.1.2 Показатели качества усилителя 488
9.2 Транзисторные усилители 499
9.2.1 Модели активных компонентов 499
9.2.2 Резисторные каскады 515
9.2.3 Дифференциальный усилительный каскад 531
9.2.4 Генераторы стабильного тока 542
9.2.5 Резонансные усилители 548
9.2.6 Малошумящие усилители на полевых транзисторах 563
9.2.7 Усилители промежуточной частоты 584
9.2.8 Усилители СВЧ полосковой конструкции 589
9.3 Регенеративные усилители 598
П.9.1 Малошумящий усилитель на МОП транзисторах 603
Литература к главе 9 610
10 КОДЕРЫ И МОДУЛЯТОРЫ 613
10.1 Передача прямоугольных последовательностей в системе с ограниченной полосой 613
10.2 Дискретизация и кодирование речевых сигналов 623
10.2.1 Дискретизация и речевое кодирование 623
10.2.2 Канальное кодирование 628
10.2.3 Классификация помехоустойчивых кодов 630
10.3 Методы цифровой модуляции сигналов 635
10.3.1 Частотная манипуляция 635
10.3.2 Фазовая модуляция/демодуляция 640
10.3.3 Формирование радиосигнала с ортогональным частотным
мультиплексированием (OFDM) 655
10.3.4 Методы модуляции в каналах спутниковой связи 672
Литература к главе 10 674
11 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ОПТИМАЛЬНЫЙ ПРИЕМ 675
11.1 Преобразователи частоты 675
11.1.1 Преобразователи частоты. Назначение и способы реализации 675
11.1.2 Однотактные преобразователи частоты 678
11.1.3 Балансные и кольцевые преобразователи частоты 693
11.1.4 Аналоговые перемножители сигналов 702
11.1.5 Квадратурные преобразователи частоты 716
11.2 Оптимальный прием радиосигналов 725
11.2.1 Некогерентный оптимальный прием сигналов 728
11.2.2 Когерентная обработка сигналов 745
11.2.3 Декодирование сверточных кодов 763
П.11.1 Исследование свойств ПрЧ на полевом транзисторе с p-n переходом 768
Литература к главе 11 777
12 РЕГУЛИРОВКИ В ПРИЕМНИКАХ. СИНТЕЗАТОРЫ ЧАСТОТ 780
12.1 Регулирование усиления 780
12.1.1 Обработка сигнала в радиотракте 780
12.1.2 Способы автоматического регулирования усиления 782
12.1.3 Принципы построения систем АРУ 784
12.1.4 Переходные процессы в системах АРУ 787
12.1.5 Регулирование усиления в приемниках сигналов с цифровой манипуляцией 792
12.2 Регулирование частоты 799
12.2.1 Вопросы стабилизации и синтеза частот 799
12.2.2 Методы синтеза частот и основные характеристики СЧ 800
12.2.3 Генераторы, управляемые напряжением 807
П.12.1 Регулирование усиления изменением глубины ООС 813
Литература к главе 12 816
Купить книгу можно через форму заказа у нас на сайте здесь.