[好文章,你推荐!]无线通信系统设计宝典之 《Digital Radio System Design》图书推荐

中国科学院微电子研究所廉鹏飞推荐的文章:

Wiley Online Library图书信息:

图书题目:《Digital Radio System Design》

文章DOI 10.1002/9780470748381.ch3

URL:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9780470748381.ch3/summary

在Wiley Online Library上发现《Digital Radio System Design》这本好书也是偶然中的必然。我是中国科学院微电子研究所宽带通信实验室的一名博士生,研究方向为无线收发机芯片射频前端设计。在此之前,我已经通过了微电子所、清华大学的无线通信系统的重要课程的学习,对于无线通信原理有了基本的认识。此后,为了加强对于通信系统的实际理解,在实验室的支持下,完成了基于行业若干主流收发器模块的PCB评估板设计和通信子模块设计,对射频前端的架构、参数、规范有了一个更为直观和深刻的认识。在正式开始片上收发器设计之前,需要几本完整阐述无线通信系统的教材作为我的主要学习教材,和今后实际设计的参考资料,而这对于系统设计工作尤为重要。开始搜索图书时,我选择了几个平时常用来搜索图书的几个数据库资源,包括IEEE、EETOP论坛,Wiley Online Library等。

通过对几个数据库资源的搜索,我将搜索到的十几本备选图书进行对比来进行选择。我的选择依据是:1,系统性强。因为一个完整的无线通信系统,包括基带、协议栈、系统处理、射频前端等多个模块,所以单独讲解射频前端设计的图书肯定不如一本完整的无线通信系统书籍。因为在了解完整的通信系统的基础上,才能更好的理解射频前端在系统中的位置和所起的作用,这样才能做到由顶而下,事半功倍。2,难度系数合理。由于此书将作为我长久工作的参考书,所以希望书中既包括比较基础的架构和算法等容易理解的内容,也包括在需要对参数进一步优化时,即进行更高层次的提升设计时提供技术指导。3,深入浅出。对于知识的讲解肯定是尤为重要,一个好的阐述体系,会使得读者对于知识的理解难度大大减小。4,外文原版。对于优秀图书的选择,习惯性的首选外文优秀著作。同时,为了减小翻译偏差,最好是外文原版。通过以上几条原则的层层筛选,我最终在Wiley Online Library选定了《Digital Radio System Design》这本教材。

《Digital Radio System Design》是由Grigorios Kalivas所著的一本无线通信教材。第一章阐述了这本教材的重要设计思路。对于一个无线通信系统,在满足系统指标的基础上,需要对每个模块进行合理的指标分配,即所谓的系统指标分配。这些模块既包括LNA、PA、MIXER等射频前端模块,也包括完成DA/AD功能的数模转换模块,以及其它数字主体模块。而作为一个优秀的工程师,在设计中要时时恪守的一条原则就是,一定要尽量做到既满足了系统指标,同时又在各个模块之间,做到相对最优的折中。从第二章开始,作者分别对上述功能模块进行了分析,并由部分到整体,最终完成了对整个无线通信系统的阐述。第二章,对数字通信信道做了深入浅出的讲解,包括AWGN信道数字发射技术、数字发射衰减信道等。数字信道是A/D模块的相邻级,对于模拟部分的设计很重要。第三章,是射频前端基础设计方法介绍,包括射频基本概念、架构、主流设计技术等,以及详细子模块(包括PA、LNA、频率综合器等)的设计介绍。紧接着,第四章分析了一个完整的射频前端最需要关注的一些指标,以及在实际设计中,如何合理的选择晶体管和系统架构,来实现相应的性能和参数。第五章,针对同步、多样、高性能数字发射技术进行了详细分析,并引入了OFDM算法。第六章是最终的设计实践章节,以The DECT Receiver、QAM Receiver、OFDM Transceiver三种基本架构为例,介绍了当下几种最具有代表性的收发器设计实例,供读者学习、分析和理解。

在此,对于那些对收发器射频前端理解还不是特别深刻的读者,我强烈推荐第三章和第四章。与一般教材相比,第三章更具有引导性,而第四章更具有启发性。第三章通过对射频前端的概念和参数的介绍,首先把收发器的重要设计点引出,而非面面俱到。而后通过失配和失调这两个常用概念,将重要设计点串联了起来。这是因为,这两个概念更像是一种“解决问题”的点,而“解决问题”往往恰好又体现了最为关键、最为困难的设计方法。阅读之后,我强烈认同这种“先阐述几个部分,再通过一个或几个点将其串联起来”的新颖论述方法,因为这会使人对知识的理解更为简单和深刻。所以这一章不但讲解了重要知识,同时还为我提供了一种新颖的论述方法,我会在以后的论文写作中,用到这一不错的分析论述思路。而第四章更是值得高校学生和公司工程师深入学习,里面包括了一个完整的无线通信系统必不可少的子模块的简介、架构、分析方法、设计方法,以及常见的问题等,设计方法紧密联系集成电路行业的最前沿发展,同时对于通信系统结构的描述清晰,推理逻辑性强,仿真测试数据完整,绝对可以作为无线收发器射频前端学习和设计的重要指南。