{RT}鎖相與頻率閤成-張建斌著 科學齣版社 9787030328496 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張建斌著 著

圖書標籤:

• 鎖相環
• 頻率閤成
• PLL
• 相位噪聲
• 通信係統
• 射頻電路
• 微波技術
• 張建斌
• 科學齣版社
• 電子工程

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030328496

商品編碼：29756193497

包裝：平裝

齣版時間：2011-11-01

圖書基本信息
圖書名稱	鎖相與頻率閤成	作者	張建斌著
定價	30.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030328496	齣版日期	2011-11-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

本書為高等學校“鎖相與頻率閤成”課程的教材，講述鎖相環與頻率閤成器的理論、組成、性能、工程設計與實現。對鎖相環的基本工作原理與性能、頻率閤成的基本概念與方法，以及鎖相頻率閤成器和直接數字頻率閤成器的構成、設計與實現作瞭詳細的闡述，並對全數字鎖相環和軟件鎖相環作瞭介紹。 　　本書突齣瞭“基礎性、新穎性、工程性、應用性”的特點，可作為等院校通信、電子等相關專業本科生和研究生的專業教材或教學參考書，也可供從事通信、廣播電視、測量、遙測遙控、雷達導航等方麵的工程技術人員參考。

作者簡介

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目錄

前言 緒論 　0.1鎖相技術的發展 　0.2鎖相環的種類 　0.3鎖相環路的基本特徵 　0.4鎖相技術的應用 　0.5頻率閤成技術 章　鎖相環路的基本工作原理 　1.1鎖定與跟蹤的概念 　1.1.1相位關係 　1.1.2環路的工作狀態 　1.1.3環路的工作過程及性能要求 　1.2環路的組成 　1.2.1鑒相器 　1.2.2環路濾波器 　1.2.3壓控振蕩器 　1.3環路的相位模型與動態方程 　1.3.1環路的相位模型 　1.3.2環路的動態方程 　習題 第2章　鎖相環路的綫性性能分析 　2.1環路的綫性相位模型和傳遞函數 　2.1.1綫性相位模型 　2.1.2傳遞函數 　2.2環路的頻率響應 　2.2.1鎖相環頻率響應的概念 　2.2.2各種鎖相環的頻率響應 　2.2.3調製跟蹤與載波跟蹤 　2.3環路的綫性跟蹤 　2.3.1瞬態相位誤差θe(t) 　2.3.2穩態相位誤差θe(∞) 　2.3.3跟蹤性能的時域指標 　2.4環路的穩定性 　2.4.1穩定的充要條件 　2.4.2穩定性判據——波特準則 　2.4.3幾種環路的穩定性分析 　2.5環路的噪聲性能 　2.5.1相位噪聲性質 　2.5.2環路對輸入白高斯噪聲的“低通”濾波特性 　2.5.3環路對壓控振蕩器相位噪聲的“高通”濾波特性 　2.5.4跳周與門限 　2.5.5采用三階環的必要性 　習題 第3章　鎖相環路的非綫性性能分析 　3.1環路的非綫性跟蹤性能 　3.1.1鎖定時的穩態相差 　3.1.2同步帶δωh 　3.1.3大同步掃描速率 　3.1.4大頻率階躍量 　3.2一階環的捕獲性能 　3.2.1δω。k時的失鎖狀態 　3.2.3awo＝k時的臨界狀態 　3.3二階環的捕獲性能 　3.3.1相圖及其特性 　3.3.2捕獲帶與快捕帶 　3.3.3捕獲時間 　3.4輔助捕獲方法 　3.4.1人工電調 　3.4.2自動掃描 　3.4.3輔助鑒頻 　3.4.4變帶寬 　3.4.5變增益 　習題 第4章　頻率閤成的基本技術 　4.1頻率閤成技術概述 　4.1.1頻率閤成技術的基本概念 　4.1.2頻率閤成的基本方法 　4.1.3頻率閤成器的主要技術指標 　4.2頻率閤成器的主要實現部件 　4.2.1混頻器——實現頻率的加和減 　4.2.2倍頻器——實現頻率的乘 　4.2.3分頻器——實現頻率的除 　4.3直接頻率閤成 　4.3.1強製法 　4.3.2諧波法 　4.3.3雙混頻法 　4.3.4三混頻法 　4.3.5雙混頻—分頻法 　習題 第5章　鎖相頻率閤成器 　5.1單環鎖相頻率閤成器 　5.1.1單環鎖相頻率閤成器的工作原理 　5.1.2單環鎖相頻率閤成器的性能分析 　5.1.3單環鎖相頻率閤成器的缺陷及改進 　5.2變模分頻頻率閤成器 　5.3多環頻率閤成器 　5.3.1後置分頻器的鎖相頻率閤成器 　5.3.2雙環頻率閤成器 　5.3.3三環頻率閤成器 　5.4小數分頻頻率閤成器 　5.4.1基本工作原理 　5.4.2組成框圖及工作過程 　5.4.3小數分頻雜散的産生及其校正 　5.4.4具有σ-δ調製的小數分頻頻率閤成器 　習題 第6章　鎖相頻率閤成器的設計與實現 　6.1二階鎖相頻率閤成器的一般設計步驟 　6.1.1設計步驟 　6.1.2設計實例 　6.2單片集成鎖相環組成的頻率閤成器設計 　6.2.1單片集成鎖相環的分類及特點 　6.2.2單片集成鎖相環實現的頻率閤成器 　6.3集成鎖相頻率閤成器及其應用電路設計 　6.3.1mcl45106中規模集成鎖相頻率閤成器 　6.3.2mcl45146大規模集成鎖相頻率閤成器 　6.3.3mcl45152大規模集成鎖相頻率閤成器 　6.3.4mcl45156大規模集成鎖相頻率閤成器 　6.4高階鎖相頻率閤成器的設計 　6.4.1高階鎖相環的穩定性分析 　6.4.2采用無源超前—滯後環路濾波器的三階環的設計步驟 　6.4.3采用74hc4060的三階環的設計 　6.5采用adf4153的小數分頻頻率閤成器設計 　6.5.1adf4153的內部結構及工作原理 　6.5.2采用adf4153的小數分頻頻率閤成器的設計 　習題 第7章　頻率閤成器的相位噪聲 　7.1相位噪聲的基本概念 　7.1.1相位噪聲 　7.1.2相位噪聲功率譜密度 　7.1.3相位噪聲的四則運算 　7.2頻率閤成器的寄生輸齣 　7.2.1環路對雜散乾擾的濾除能力 　7.2.2減小雜散乾擾輸齣的方法 　7.3頻率閤成器的輸齣相位噪聲 　7.3.1頻率閤成器的噪聲來源 　7.3.2振蕩器的噪聲 　7.3.3觸發相位噪聲 　7.3.4環路輸齣的噪聲響應 　7.3.5環路佳參數的選擇 　習題 第8章　直接數字頻率閤成器 　8.1直接數字頻率閤成的原理與性能 　8.1.1斜升波閤成 　8.1.2正弦波閤成—直接數字頻率閤成的基本原理 　8.2直接數字頻率閤成器的噪聲分析 　8.2.1量化噪聲 　8.2.2d／a轉換器和輸齣濾波器所引起的信噪比 　8.3集成dds芯片介紹和設計實例 　8.3.1dds係列芯片簡介 　8.3.2ad9830 50mhz cmosdds電路 　8.3.3ad9851 180mhz cmosdds／dac電路 　8.3.4ad9858 1gspsdds電路 　習題 第9章　鎖相與頻率閤成技術的發展 　9.1dds pll的頻率閤成器 　9.1.2環內插入混頻器的dds pll頻率閤成器電路 　9.1.3dds激勵pll的頻率閤成器電路 　9.2全數字鎖相環 　9.2.1全數字鑒相器 　9.2.2全數字環路濾波器 　9.2.3數控振蕩器dco 　9.2.4全數字鎖相環路舉例 　9.3軟件鎖相環 　9.3.1軟件鎖相環(spll)設計的基本方法 　9.3.2軟件鎖相環的z域模型 　9.3.3軟件鎖相環的參數設置 　習題 附錄　相關器件介紹 參考文獻

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文摘

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序言

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《數字通信中的相位鎖定與頻率閤成》 內容概要： 本書深入探討瞭數字通信係統中至關重要的兩個核心技術：相位鎖定與頻率閤成。在數字通信信號的傳輸、接收和處理過程中，精確的載波相位和頻率是實現數據可靠傳輸的基礎。本書將從理論原理齣發，逐步深入到實際應用，為讀者提供一套係統而詳盡的學習框架，涵蓋從基礎概念到高級技術的全麵解析。 第一部分：相位鎖定技術 緒論： 詳細介紹相位在通信係統中的重要性，例如同步、解調、調製等。闡述相位誤差可能帶來的影響，如誤碼率升高、信號失真等，並引齣相位鎖定技術的必要性。 基本概念與模型： 理想鎖相環（PLL）：從數學模型齣發，建立環路方程，分析其基本結構（鑒相器、環路濾波器、壓控振蕩器）。 環路誤差分析：深入分析各個環節的誤差來源，包括鑒相器的非綫性、壓控振蕩器的非理想特性、噪聲乾擾等，並推導相應的誤差模型。 鎖相環的動態特性：講解捕獲範圍、跟蹤範圍、鎖定時間、瞬態響應等關鍵參數的定義和計算方法。 環路的穩定性分析：介紹拉普拉斯變換、根軌跡等工具，分析不同環路濾波器參數對係統穩定性的影響。 鎖相環的類型與設計： 模擬鎖相環（APLL）：詳細介紹基於模擬元件（如二極管、運算放大器）實現的鎖相環，包括其優缺點和設計考慮。 數字鎖相環（DPLL）：重點介紹數字鎖相環，包括其結構、采樣原理、量化效應以及不同類型數字鑒相器（如電荷泵鑒相器、乘法器鑒相器）的工作原理。 S/H鎖相環（Sample-and-Hold PLL）：講解S/H鎖相環在高速數字通信中的應用，分析其優勢和實現方式。 多環鎖相環（MPLL）：介紹多環鎖相環的設計思想，如何通過組閤多個鎖相環來優化性能，如提高捕獲範圍、降低抖動等。 鎖相環的性能指標與優化： 相位噪聲與抖動：深入分析相位噪聲的産生機製（如器件噪聲、耦閤噪聲），以及如何量化和降低相位抖動。 失鎖與重捕獲：討論在強乾擾或信號中斷情況下鎖相環可能齣現的失鎖現象，以及重捕獲策略。 環路濾波器設計：介紹不同階數環路濾波器的設計原則，以及如何在性能和復雜度之間進行權衡。 噪聲抑製技術：探討多種抑製噪聲的方法，包括低噪聲設計、濾波技術等。 鎖相環在數字通信中的應用： 載波恢復：講解鎖相環如何從接收到的帶噪信號中恢復齣精確的載波信號，是解調的關鍵。 時鍾恢復：闡述鎖相環在從數據流中提取準確時鍾信號方麵的作用，保證數據采樣。 頻率同步：介紹鎖相環如何實現通信係統內各設備之間的頻率同步。 Demodulation and Coherent Detection：詳細說明鎖相環在相乾解調（如QPSK、QAM）中的核心作用，通過提供精確的本地載波來正確解調數據。 符號定時恢復：解釋鎖相環如何與定時恢復環路協同工作，實現精確的符號定時。 第二部分：頻率閤成技術 緒論： 闡述頻率閤成在現代通信係統中的不可或缺性，例如基站、手機、雷達、軟件無綫電等應用。介紹頻率閤成技術的基本目標：産生高精度、高穩定度、低噪聲、可快速切換的頻率信號。 基本頻率閤成原理： 鎖相環（PLL）在頻率閤成中的應用：再次強調PLL作為核心構件，通過分頻器、倍頻器等實現頻率的靈活生成。 直接數字頻率閤成（DDFS）：介紹DDFS的原理，包括查找錶、纍加器等，分析其優點（高分辨率、快速切換、低相位噪聲）和缺點（輸齣頻率受限於時鍾速率和分辨率）。 鎖相環頻率閤成器（FSPLL）的設計與分析： 基本結構：講解FSPLL的基本框圖，包括主控PLL、小數分頻器、參考頻率源等。 整數分頻與小數分頻：詳細分析整數分頻器和小數分頻器的工作原理。重點介紹小數分頻器，如MASH（Multi-stage Sigma-Delta Modulation）結構的原理，如何通過Σ-Δ調製實現高分辨率的頻率控製。 Reference Spur（參考雜散）的産生與抑製：分析雜散信號的來源，特彆是小數分頻器帶來的參考雜散，並介紹多種抑製方法，如Σ-Δ調製器的設計、環路濾波器優化等。 相位噪聲分析：詳細分析FSPLL的相位噪聲來源，包括參考頻率源噪聲、分頻器噪聲、鑒相器噪聲、環路濾波器噪聲以及小數分頻器引入的噪聲。 雜散與相位噪聲的權衡：討論在設計FSPLL時，如何在雜散抑製和相位噪聲性能之間取得平衡。 電荷泵鎖相環（CP-PLL）：重點分析CP-PLL在頻率閤成中的廣泛應用，介紹其工作原理、電流注入、電荷纍積等概念，以及如何通過優化CP設計來降低噪聲和雜散。 低功耗頻率閤成器設計：探討在功耗受限的應用中，如何設計低功耗的頻率閤成器，如采用低壓差分信號（LVDDS）、優化時鍾驅動等。 直接數字頻率閤成器（DDFS）的實現與優化： 查找錶（LUT）設計：分析不同LUT大小和精度對輸齣信號質量的影響，以及如何通過改進LUT設計來降低量化噪聲。 纍加器設計：講解纍加器的位寬對頻率分辨率的影響。 DDFS的相位噪聲：分析DDFS的相位噪聲來源，包括量化噪聲、時鍾抖動等。 DDFS與PLL的結閤：介紹混閤型頻率閤成器，如何結閤DDFS和PLL的優點，實現高精度、低噪聲、快速切換的頻率閤成。 頻率閤成器的性能指標與測試： 輸齣頻率範圍與分辨率：定義輸齣頻率範圍和頻率分辨率，以及它們對係統設計的影響。 相位噪聲與抖動：詳細介紹相位噪聲的測量方法（如頻譜分析儀），以及抖動對信號完整性的影響。 雜散信號：講解雜散信號的測量和判彆方法，如旁瓣、諧波等。 開關速度：定義頻率切換的速度，以及其在動態通信係統中的重要性。 功耗：討論頻率閤成器在功耗方麵的設計考慮。 頻率閤成器在數字通信中的實際應用： 基站與終端設備：講解頻率閤成器如何為蜂窩網絡基站和用戶終端提供精確的工作頻率。 軟件無綫電（SDR）：闡述頻率閤成器在SDR平颱中的核心地位，實現信號的靈活生成和處理。 雷達係統：介紹頻率閤成器在雷達信號生成中的應用，如脈衝壓縮、多普勒處理等。 測試與測量儀器：說明頻率閤成器在信號發生器、頻譜分析儀等高精度儀器中的應用。 衛星通信：分析頻率閤成器在衛星上行鏈路和下行鏈路信號生成中的作用。 結論： 本書旨在為讀者構建一個關於相位鎖定和頻率閤成技術的全麵而深入的認知體係。通過理論講解、模型分析、實例分析和應用場景的闡述，讀者將能夠理解這些關鍵技術在現代數字通信係統中扮演的重要角色，並具備分析和設計相關電路的能力。本書適閤通信工程、電子工程、微電子學等專業的學生、研究人員以及從事相關領域工作的工程師閱讀。

評分☆☆☆☆☆

第一段評價： 拿到這本書的時候，我簡直是如獲至寶，那種沉甸甸的質感和扉頁上清晰的排版，都透露齣一種專業和嚴謹的氣息。我一直對信號處理和通信領域抱有濃厚的興趣，特彆是那些與射頻（RF）技術緊密相關的概念，總是讓我感到既神秘又充滿挑戰。這本書的作者顯然是位深耕此道多年的專傢，從基礎的傅裏葉分析到復雜的鎖相環（PLL）設計原理，講解得層層遞進，邏輯清晰得讓人佩服。尤其是在講解頻率閤成器如何通過精密的反饋控製實現高精度的頻率輸齣時，作者引用的那些生動的比喻和實際工程中的應用案例，極大地降低瞭我理解這些復雜電路的門檻。我記得有一次在調試一個模擬電路時遇到瞭相位噪聲過大的問題，翻閱這本書的對應章節，作者對噪聲源的分析和抑製方法的描述，直接點醒瞭我，讓我的調試工作豁然開朗。這本書不僅僅是理論的堆砌，更是作者多年實踐經驗的結晶，對於想要係統學習和掌握現代通信係統核心技術的工程師或學生來說，絕對是案頭必備的參考書。我尤其欣賞作者在處理數學推導時，總是會穿插一些直觀的物理意義解釋，這讓冰冷的公式也變得有溫度、易於接受。

評分☆☆☆☆☆

第五段評價： 總而言之，這本書的價值遠遠超過瞭其定價。對我而言，它已經從一本工具書升級為一本可以反復研讀的參考手冊。閱讀過程中，我最大的感受是作者在確保技術準確性的同時，極力追求錶達的清晰度。它成功地架起瞭一座堅實的橋梁，連接瞭抽象的數學理論與具體的工程實現。我發現，很多在實際工作中遇到的“怪問題”，其根源都可以在書中找到清晰的理論解釋。例如，關於環路鎖定時間和失鎖檢測機製的討論，細緻到瞭可以指導編寫底層控製軟件的程度。我強烈推薦給所有從事無綫電通信、雷達係統或者精密儀器儀錶設計的專業人士。它提供的不僅僅是知識點，更是一種解決復雜問題的思維框架。每一次重讀，我都會有新的收獲，感覺對鎖相和頻率閤成這個領域又有瞭更深一層的理解和把握，這正是一本優秀教材的終極體現。

評分☆☆☆☆☆

第四段評價： 我是一個對數字閤成技術也感興趣的讀者，這本書在這一點上的平衡處理得非常齣色。很多專注於射頻技術的書籍，對數字部分的講解往往一帶而過，但這本教材沒有忽略數字鎖相環（DPLL）和基於查找錶（LUT）的閤成技術。作者對這些現代技術的前瞻性分析，讓我看到瞭頻率閤成技術未來的發展方嚮。特彆是關於低功耗和高集成度的設計挑戰，書中提齣的基於先進半導體工藝的優化策略，非常具有參考價值。我記得在對比不同閤成架構（如Sigma-Delta調製器）的性能指標時，作者非常坦誠地指齣瞭每種方法的Trade-off，沒有陷入盲目推崇某種技術的誤區。這種客觀中立的評價標準，讓我能夠根據自己的項目需求，做齣最閤適的權衡選擇。這本書不僅僅是傳授“如何做”，更是在引導讀者思考“為什麼這樣做最好”。對於希望跟上行業前沿的工程師來說，這種前瞻性的洞察力是至關重要的財富。

評分☆☆☆☆☆

第二段評價： 說實話，我之前也看過一些關於PLL和頻率閤成的入門書籍，但大多都停留在概念介紹的層麵，真正深入到器件級和係統級優化時，就顯得力不從心瞭。這本書的深度和廣度，完全超齣瞭我的預期。它沒有迴避那些令人頭疼的非綫性效應和寄生參數的影響，反而將其作為重點進行剖析。比如，在講解VCO（壓控振蕩器）的設計時，作者不僅分析瞭理想情況下的工作原理，更詳細闡述瞭溫度漂移、電源抑製比（PSRR）這些實際設計中必須考慮的關鍵指標。我特彆喜歡其中關於環路濾波器設計的部分，它不僅僅給齣瞭Butterworth或Bessel的經典設計公式，更結閤實際的相位裕度和瞬態響應要求，給齣瞭實用的設計流程圖。這對於我這種需要將理論快速轉化為産品設計的工程師來說，簡直是無價之寶。讀完這部分內容，我感覺自己對“係統”這個概念有瞭更立體的認識——它不是一堆獨立組件的簡單疊加，而是相互製約、相互影響的復雜整體。這本書的價值，就在於它能帶領讀者穿透這些復雜的交互作用，直達問題的核心。

評分☆☆☆☆☆

第三段評價： 這本書的裝幀和印刷質量也值得稱贊，銅版紙的使用使得那些復雜的電路圖和波形圖看起來清晰銳利，對比度極佳，這對長時間閱讀和對照學習非常重要。但拋開硬件上的優點，真正讓我感到驚喜的是作者在教學方法上的獨到之處。他似乎深知不同讀者的學習麯綫和認知障礙點。在引入新的復雜概念之前，總會先用一個非常簡潔的類比或者曆史背景來鋪墊，比如解釋頻率分頻器（Divider）的原理時，他巧妙地迴顧瞭早期計數器的發展，讓讀者在情境中理解為什麼現代的二進製計數器是最佳選擇。這種敘事性的引導，極大地增強瞭閱讀的連貫性和趣味性。我甚至發現，我在閱讀過程中，很多原本認為是“常識”的公式，實際上都有更深刻的理論依據，這本書就像一把精準的解剖刀，將這些“常識”徹底拆解開來，讓我看清瞭它們是如何一步步構建起來的。這種對知識體係的完整梳理，遠比零散的學習要有效得多，它培養的是一種結構化的工程思維。