通信裝置抗雜訊技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 通信裝置
• 抗乾擾
• 雜訊抑製
• 信號處理
• 電磁兼容
• 無綫通信
• 噪聲控製
• 濾波技術
• 電路設計
• 信息安全

　　在現今高科技時代，EMC問題已成眾所矚目的焦點，本書提供如何在電子産品之設計上下功夫，以避免産品在外來電磁雜訊乾擾而失效。

　　本書內容包括：電子社會與電磁現象之耐擾性的對策、耐擾性國際規格、國外規格、國內規格及其標準化、雜訊乾擾(EMI)與其資訊設備、通信裝置、放送無綫電波用接收裝置之實例、電磁環境的檢測、耐擾性實驗技術(包含靜電耐擾性、放射電磁場耐擾性、第一暫態突波的耐擾性、突波耐擾性、RF射頻電磁波傳導的耐擾性試驗法及檢測裝置、磁場耐擾性)及耐擾性之對策，內容豐富、詳實。

　　本書適閤乾擾防製技術相關人員及有興趣之社會人士使用。

現代控製理論基礎與應用 本書聚焦於現代控製理論的核心概念、經典算法及其在工程實踐中的前沿應用，旨在為讀者構建一個紮實、係統的理論框架，並提升解決復雜動態係統問題的能力。全書內容嚴謹、邏輯清晰，涵蓋瞭從基本的係統描述到先進的魯棒控製、最優控製等多個關鍵領域。 --- 第一部分：係統描述與狀態空間方法 第一章 動態係統的基本概念與建模 本章首先界定並闡釋瞭“動態係統”的本質特徵，區分瞭連續時間係統與離散時間係統。重點講解瞭物理係統（如機械、電路、熱係統）的建模方法，強調瞭機理建模（基於物理定律）與係統辨識（基於實驗數據）的互補性。詳細介紹瞭微分方程組和差分方程組作為係統數學描述的優勢。 第二章 狀態空間錶示法 狀態空間法是現代控製理論的基石。本章深入剖析瞭狀態空間錶達式 $dot{mathbf{x}} = mathbf{A}mathbf{x} + mathbf{B}mathbf{u}$ 和 $mathbf{y} = mathbf{C}mathbf{x} + mathbf{D}mathbf{u}$ 的物理意義和數學結構。 矩陣代數基礎迴顧： 簡要復習瞭綫性代數中與控製理論直接相關的工具，如矩陣的秩、特徵值、特徵嚮量、相似變換等。 模態分析： 解釋瞭係統矩陣 $mathbf{A}$ 的特徵值（係統固有頻率和衰減率）如何決定係統的自然響應特性。 狀態轉移矩陣： 詳盡推導並分析瞭狀態轉移矩陣 $mathbf{Phi}(t)$ 的計算方法（包括利用拉普拉斯逆變換和矩陣指數法），及其在求解自由響應和全響應中的核心作用。 可控性和可觀測性： 這是本理論體係的兩個關鍵判據。本章詳細介紹瞭卡爾曼判據（可控性矩陣 $mathcal{C}$ 和可觀測性矩陣 $mathcal{O}$），並闡述瞭這兩個性質在係統設計和狀態估計中的決定性影響。弱可控性或不可觀測性如何限製控製器的設計空間。 第三章 綫性係統的變換與簡化 為瞭便於分析和控製器設計，係統矩陣需要被變換到更具物理意義或計算便利的形式。 相似變換： 介紹瞭如何通過相似變換將係統矩陣對角化或約當標準型化，以揭示係統的解耦特性和模態獨立性。 約旦標準型： 針對重根情況，詳細解釋瞭約旦標準型的結構及其在分析非對角化係統時的重要性。 約化模型（Reduced-Order Modeling）： 探討瞭如何通過模態截斷或平衡截斷方法，從高維係統模型中提取齣低階的、足以代錶主要動態特性的簡化模型，這在處理大規模係統中至關重要。 --- 第二部分：綫性係統的經典控製與設計 第四章 基於狀態反饋的極點配置 本章的核心在於如何利用狀態反饋 $mathbf{u} = -mathbf{K}mathbf{x} + mathbf{r}$ 來精確地重塑係統的動態行為。 極點配置理論： 證明瞭當係統完全可控時，可以任意配置閉環係統的特徵值（即極點）到復平麵上期望的位置。 Ackermann 公式與公式推導： 詳細推導瞭利用伴隨係統和反饋增益矩陣 $mathbf{K}$ 的計算方法，特彆是 Ackermann 公式在單輸入係統中的應用。 輸齣反饋與極點配置： 討論瞭當狀態變量無法全部測量時，如何利用輸齣反饋進行極點配置的局限性與擴展方法。 第五章 狀態觀測器設計 由於實際中狀態變量往往無法直接測量，本章關注如何利用係統的輸入和輸齣信息來估計不可測的狀態。 Luenberger 觀測器： 詳細介紹瞭 Luenberger 觀測器的結構、設計原理（基於誤差係統的極點配置）以及觀測器增益的選擇。 觀測器收斂性與對偶性原理： 闡明瞭觀測器的設計問題與極點配置問題之間的對偶關係，即觀測器的極點可以獨立於控製器極點進行配置，但需保證係統完全可觀測。 最小階觀測器： 針對可觀測性結構，介紹瞭如何設計階數低於狀態維度的最小階觀測器（如利用 G-P 算法），從而減少計算復雜性。 第六章 現代控製與經典方法的融閤：分離原理 本章將前兩章的內容有機結閤，形成瞭完整的狀態反饋與狀態估計閉環係統。 分離定理： 闡述瞭經典控製理論中的分離原理在現代控製中的體現，即控製器設計和觀測器設計可以相互獨立地進行，隻要兩者都滿足相應的可控/可觀測條件。 閉環係統分析： 構築完整的閉環結構 $dot{hat{mathbf{x}}} = mathbf{A}hat{mathbf{x}} + mathbf{B}mathbf{u} + mathbf{L}(mathbf{y} - mathbf{C}hat{mathbf{x}})$，並分析其整體穩定性和瞬態響應特性。 --- 第三部分：最優控製與魯棒性設計 第七章 綫性二次型調節器（LQR） LQR 是一種基於性能指標的反饋設計方法，它以犧牲部分極點配置的精確性為代價，換取係統在滿足約束下的最優性能和內在穩定性。 二次型性能指標函數： 詳細定義瞭成本函數 $J = int_0^infty (mathbf{x}^T mathbf{Q} mathbf{x} + mathbf{u}^T mathbf{R} mathbf{u}) dt$，並解釋瞭權重矩陣 $mathbf{Q}$（狀態懲罰）和 $mathbf{R}$（控製作用懲罰）的選擇對控製策略的影響。 黎卡提方程（Riccati Equation）： 推導瞭求解最優反饋增益 $mathbf{K}^$ 所需滿足的代數黎卡提方程（ARE），並討論瞭其求解的數值方法。 最優觀測器（卡爾曼濾波器基礎）： 引入瞭隨機過程和噪聲模型，為下一章卡爾曼濾波器的引入做瞭必要的鋪墊。 第八章 隨機係統與卡爾曼濾波 當係統受到隨機乾擾和測量噪聲時，最優估計問題轉變為最小均方誤差（MMSE）估計問題。 隨機係統描述： 引入瞭白噪聲過程（過程噪聲 $mathbf{w}(t)$ 和測量噪聲 $mathbf{v}(t)$）來描述實際環境的不確定性。 最優綫性估計器（卡爾曼濾波器）： 推導瞭離散時間卡爾曼濾波器的遞推公式，包括狀態預測和增益更新兩個核心步驟。詳細分析瞭協方差矩陣 $mathbf{P}$ 在濾波器運行中的作用。 LQG 控製器： 結閤 LQR 控製器和卡爾曼濾波器，構建瞭綫性二次高斯（LQG）控製係統，並討論瞭分離原理在隨機係統中的再次適用性。 第九章 魯棒控製導論 本章開始探討麵對模型不確定性（如係統參數攝動、未建模動態）時的控製係統設計。 係統不確定性描述： 介紹瞭結構化不確定性（如參數範圍變化）和非結構化不確定性（如奇異值描述）的建模方法。 H-無窮（$H_{infty}$）控製簡介： 作為魯棒控製的主要框架之一，本章介紹瞭 $H_{infty}$ 範數在衡量係統對外部擾動抑製能力上的應用。討論瞭加權函數在定義性能指標中的作用。 魯棒性判據： 介紹瞭一些經典的魯棒穩定性判據，如增益和相位的裕度（Gain and Phase Margins），以及它們在經典控製設計中的重要性。 --- 第四部分：高級主題與前沿展望 第十章 非綫性係統的分析與近似方法 鑒於多數實際係統本質上是非綫性的，本章提供瞭處理非綫性係統的基礎工具。 平衡點與穩定性分析： 詳細討論瞭非綫性係統的平衡點、雅可比綫性化方法，以及李雅普諾夫穩定性理論（直接法和間接法）。 李雅普諾夫函數設計： 重點講解瞭如何構造李雅普諾夫函數來證明非綫性係統的全局或局部穩定性，這是非綫性控製設計的核心。 滑模控製（SMC）概述： 簡要介紹瞭滑模控製的基本原理，即通過設計一個切換項使係統狀態軌跡“滑嚮”期望的滑模麵，並討論瞭其對參數變化的魯棒性，以及由此帶來的“抖振”問題。 第十一章 現代控製在復雜係統中的應用 本章將理論知識應用於更廣闊的工程領域。 多變量係統控製： 探討瞭具有強耦閤特性的多輸入多輸齣（MIMO）係統的控製挑戰，如解耦技術（動態解耦與靜態解耦）。 分布式控製係統（DCS）： 概述瞭在大規模、空間分布的係統中，如何利用網絡化控製的原理進行協同控製，強調瞭通信延遲和拓撲結構對控製性能的影響。 前饋控製與軌跡跟蹤： 闡述瞭如何利用對係統模型已知擾動的提前補償（前饋）來提高係統的軌跡跟蹤精度，彌補瞭純粹反饋控製器的滯後性。 本書的結構設計確保瞭讀者能夠從基礎的狀態空間理論穩步過渡到復雜係統的最優和魯棒控製設計，為後續深入研究（如模型預測控製、自適應控製等）打下堅實的基礎。 ---

　　第1章　電子社會與電磁現象之耐擾性(immunity)的對策1-1

1.1　前　言1-1

1.2　電子社會下的電磁環境問題1-3

1.2.1　通信係統相關聯的建築電磁環境問題1-4

1.2.2　通信係統關聯的住宅區建築物結構內部的電磁環境問題1-6

1.3　耐擾性(immunity)的相關規範與執行的情形1-9

　　第2章　耐擾性(immunity)的規格及其標準化2-1

2.1　國際規格2-1

2.1.1　耐擾性之國際規格的相關組織2-1

2.1.2　電磁相容性(EMC)規格的種類2-13

2.2　國外耐擾性(immunity)的規格2-24

2.2.1　歐洲規格2-24

2.2.2　美國規格及相關規範2-28

2.2.3　其他各國的相關規格2-36

2.3　國內規格2-39

2.3.1　JIS與EMC用語2-39

2.3.2　經濟産業省與相關産業工會2-49

2.3.3　總務省與不要電波問題對策協議會2-51

2.3.4　耐擾性(immunity)的規格與製造責任法(productlability　，簡寫為PL)2-52

　　第3章　雜訊乾擾(EMI)與其實例3-1

3.1　資訊設備3-1

3.1.1　辦公室自動化設備(OA)因靜電放電(ESD)産生的誤動作3-1

3.1.2　高架地闆因靜電放電(ESD)造成電腦係統的誤動作3-4

3.1.3　高架活動地闆(freeaccessfloor)靜電放電産生的電磁乾　擾(ESDinterference)3-7

3.1.4　雷射印錶機發生乾擾的實例3-13

3.1.5　電子機器的乾擾實例3-15

3.2　通信裝置3-16

3.2.1　收音機放送波乾擾防製的實例3-16

3.2.3　來自高周波加熱裝置電磁乾擾發生故障的實例與對策3-18

3.2.3　受到非法市民電颱(CB)之無綫電波乾擾而發生故障的　實例與對策3-19

3.2.4　解決來自變頻式電源之雜訊乾擾的對策3-20

3.2.5　電話機的放送波之耐擾性障害的實例與對策3-21

3.3　放送無綫電波用接收裝置3-29

3.3.1　電視頻道放送無綫電波用接收機的防製乾擾及對策3-29

3.3.2　BS．TV基地颱衛星放送用接收機的乾擾(interference)　與對策3-32

　　第4章　電磁環境的檢測4-1

4.1　電磁環境的分類4-1

4.1.1　國際電氣標準會議IEC61000-2-5電磁環境的分類4-2

4.1.2　通信裝置之電磁環境的分類4-9

4.2　電磁環境與實驗測量評估4-13

4.2.1　電磁環境4-13

4.2.2　電磁雜訊的波形與實驗測量參數4-13

4.3　頻域測量法4-24

4.3.1　掃描式頻譜分析儀的電路結構4-24

4.3.2　示波器與電力計的測量作比較4-28

4.4　時域檢測法4-33

4.4.1　時域測量的特性與優點4-34

4.4.2　示波器4-35

4.4.3　檢測用探針4-41

4.4.4　時域分析的應用實例4-46

4.5　電磁環境檢測器4-49

4.5.1　環境雜訊乾擾的檢測係統4-49

4.5.2　觀測波形的檢測器4-51

4.5.3　振幅的評估方法4-51

4.5.4　頻域分析的檢測儀器4-54

4.5.5　檢測周圍電磁環境的問題4-56

4.6　生命體所處的電磁環境與安全評估4-56

4.6.1　電磁波防護指南．安全規格與適用性的評估4-57

4.6.2　關於人體植入型醫療機器的電磁波之安全評估4-70

　　第5章　耐擾性實驗技術5-1

5.1　靜電耐擾性5-1

5.2　放射電磁場的耐擾性(immunity)5-7

5.2.1　放射電磁場的耐擾性(immunity)(IEC61000-4-3規格)5-7

5.2.2　電波無響室放射電磁場的耐擾性試驗5-16

5.2.3　使用橫嚮電磁波試驗腔(TEMcell)進行放射電磁場的耐　擾性試驗5-25

5.2.4　檢測用探針5-34

5.2.5　使用金屬球的檢測設備5-38

5.2.6　電場強度的檢測方法5-41

5.3　第一暫態突波的耐擾性試驗(firsttransientburstimmunity)5-46

5.4　突波的耐擾性(surgeimmunity)5-50

5.4.1　國際電氣標準會議(IEC)的試驗法5-50

5.4.2　ITU-T的試驗方法5-59

5.5　RF射頻電磁波傳導的耐擾性(immunity)試驗法及檢　測裝置5-65

5.6　磁場的耐擾性(immunity)5-75

5.7　電壓瀋下與瞬斷5-83

5.8　判定標準5-86

5.8.1　情報技術裝置5-86

5.8.2　傢庭電器5-99

5.8.3　通信終端裝置5-110

　　第6章　耐擾性的對策6-1

6.1　乾擾波的檢測6-1

6.1.1　時域與頻域的檢測6-2

6.1.2　時域的乾擾波檢測6-3

6.1.3　頻域乾擾波的檢測6-7

6.2　乾擾波的入侵6-10

6.2.1　正弦波振動的平麵波電磁場的乾擾入侵6-10

6.2.2　暫態性平麵波電磁場産生的乾擾波入侵6-17

6.2.3　暫態性電磁場附近乾擾波的入侵6-19

6.3　耐擾性的對策6-22

6.3.1　耐擾性對策的主要方針6-22

6.3.2　共通模態扼流綫圈(commontmodechoke)的使用6-23

6.3.3　鐵氧體(ferrite)的使用6-26

6.4　在電路方麵的耐擾性對策6-28

6.4.1　構裝技術的耐擾性對策6-30

6.4.2　電路技術的耐擾性對策6-41

參考文獻參-1

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說真的，當我第一次看到《通信裝置抗雜訊技術》這本書的時候，我內心是有些猶豫的。我的背景是比較偏嚮於藝術設計的，對於這種理工科色彩濃厚的書籍，我總覺得會充滿晦澀難懂的公式和理論，可能連翻開第一頁都會讓我打退堂鼓。然而，書店的導購小姐很熱情地嚮我推薦瞭這本書，她提到這本書在講解復雜技術的同時，也會穿插一些實際的應用案例和生活中的趣味現象，讓我有點好奇。 我嘗試著翻閱瞭一下，確實，裏麵有一些關於信號傳播的物理原理的介紹，還有一些關於通信係統架構的圖解。但齣乎意料的是，它並沒有直接灌輸那些冷冰冰的理論，而是用一種比較形象的方式去說明，比如把信號比作聲音，雜訊比作嘈雜的環境，而抗雜訊技術就像是教會我們如何在這個嘈雜的環境中聽清楚自己想聽的聲音。我看到裏麵有一些關於手機信號強度受手機殼影響的討論，還有關於無綫耳機在人群密集區域容易斷連的解釋，這些都是我平時生活中經常遇到的睏擾。這本書讓我覺得，即使不是專業人士，也能從中獲得一些啓發，瞭解為什麼我們的科技産品有時候會“不給力”，並且對未來的通信技術發展多瞭一份期待。

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我是一名對社會議題和科技倫理比較關注的讀者，我經常思考科技發展對社會帶來的影響，以及我們如何更好地利用科技，避免其潛在的負麵效應。最近我偶然接觸到一本名為《通信裝置抗雜訊技術》的書，雖然書名聽起來比較偏重技術層麵，但我從書的內容中，看到瞭它所關聯的一些更廣泛的社會議題。 這本書不僅僅停留在講解技術本身，它還觸及到瞭通信的可靠性和安全性。在當今社會，通信的暢通無阻是社會運轉的重要基石，而雜訊的存在，則可能對金融交易、交通指揮、甚至公共安全造成潛在的威脅。我看到書中討論瞭一些關於通信鏈路的脆弱性，以及如何通過技術手段來增強其魯棒性。這讓我聯想到，在一些關鍵基礎設施領域，比如電力係統、航空管製等，抗雜訊技術的重要性是毋庸置疑的，一旦通信中斷或被乾擾，後果不堪設想。 此外，書中也暗示瞭通信技術的普及和發展，是如何塑造我們的信息獲取方式和社交模式的。而這些通信的“質量”，很大程度上取決於其抗雜訊的能力。如果通信質量不高，信息傳遞就會失真，謠言傳播的風險就會增加，甚至會影響到社會整體的理性判斷。這本書讓我意識到，技術的發展並非孤立存在，它與我們的社會生活息息相關，我們應該以更審慎的態度去理解和應用這些技術，並關注其潛在的社會影響。

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哇，我最近在書店裏翻到一本超有趣的書，書名就叫做「通信裝置抗雜訊技術」。我當時就覺得，這個主題聽起來有點硬核，但是想想看，我們現在的生活哪一樣離得開手機、電腦、Wi-Fi？沒有一個穩定的信號，一切都要完蛋！這本書雖然我還沒來得及細讀，但光是目錄和簡介就讓我眼睛一亮。它好像講瞭很多關於如何讓我們的通信設備在各種環境下都能保持信號穩定、不受乾擾的秘訣。 你知道嗎，有時候我在傢裏，明明離路由器不遠，信號卻像坐過山車一樣忽高忽低，視頻通話卡得不行，玩遊戲更是提心吊膽，生怕關鍵時刻掉綫。還有齣去旅遊，有時候到一個信號差的地方，手機就變成瞭一塊磚頭，急死人瞭！這本書感覺就像一本救星，它深入淺齣地解釋瞭各種雜訊的來源，什麼電磁乾擾、反射、衰減，聽起來就很有學問。而且，它還介紹瞭各種各樣的技術，像是濾波器、屏蔽、分集接收等等，感覺就像是給通信設備穿上瞭一層堅固的盔甲，讓它無懼風雨。讀完這本書，我感覺自己下次再遇到信號不好的時候，就能像個專傢一樣分析原因，甚至有可能自己動手解決一些小問題，這實在太酷瞭！

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我是一個業餘的電子愛好者，平時喜歡自己動手搗鼓一些小玩意兒，比如組裝一些簡單的電路，或者嘗試用Arduino做一些小項目。最近我一直在思考如何讓我的作品在實際應用中錶現得更好，尤其是在無綫通信方麵，比如用ESP32模塊控製一些設備，或者搭建一個簡單的無綫傳感器網絡。 《通信裝置抗雜訊技術》這本書，說實話，光聽書名就讓我覺得非常實用。我之前在製作一些無綫遙控裝置的時候，就經常遇到信號不穩定、容易受到乾擾的問題。有時候明明近在咫尺，信號卻斷斷續續，有時候又會接收到一些奇怪的亂碼。這本書的齣現，簡直就像是為我量身定做的一樣。我迫不及待地想看看裏麵有沒有講解如何選擇閤適的無綫模塊、如何優化天綫設計、如何避免常見的乾擾源等等。 我特彆期待書中能夠介紹一些具體的抗雜訊電路設計或者軟件層麵的優化方法，讓我能夠學到一些切實可行的方法，用在我的DIY項目裏。能夠讓我的作品信號更穩定、抗乾擾能力更強，這將大大提升作品的實用性和可靠性，也讓我更有成就感。這本書不僅僅是理論知識的堆砌，更重要的是能夠轉化為實際的操作技巧，這對於我這樣的愛好者來說，價值非凡。

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我最近剛看完一本關於「通信裝置抗雜訊技術」的書，雖然我不是相關領域的專業人士，但我對科技發展一直抱有濃厚的興趣，尤其是在這個信息爆炸的時代，我們每天都在和各種通信設備打交道。這本書讓我對我們習以為常的通信技術有瞭更深刻的認識，也讓我對工程師們在背後付齣的努力有瞭更多的敬意。 這本書在講解技術原理的時候，並沒有使用過於艱澀的語言，反而用瞭不少生活化的例子來輔助說明。比如，它會把電磁波的傳播比作水波，把雜訊比作水麵上的小石頭激起的漣漪，形象生動地解釋瞭信號為什麼會失真。我印象特彆深刻的是，書中還講到瞭我們在電影院裏，手機信號為什麼會變差，以及為什麼有些商場會屏蔽手機信號，這些都是我之前一直感到好奇的事情，通過這本書得到瞭解答。 更重要的是，這本書讓我意識到，我們每天使用的通信設備，背後隱藏著多麼復雜的“鬥爭”。它們需要在各種復雜的環境中，不斷地抵禦各種“不速之客”的乾擾，纔能將信息準確無誤地傳遞到我們手中。這不僅僅是技術問題，更是一種對穩定和可靠性的極緻追求。讀完這本書，我感覺自己對這個世界有瞭更細緻的觀察，也對身邊的科技充滿瞭更多的感激。