高频西电教学课件：11 绪论.pptxVIP

1 第1章 绪论 1.1 无线通信系统概述 1.2 信号、频谱与调制 1.3 本课程的特点 思考题与习题 什么是信息： 是指在人类的生产、生活和科学研究等方面相互之间需要传递的各种数据的总称。 如：生活中的语音、图像、使用的密码、姓名、年龄；机器设备的控制指令；宇宙探索之中的科研数据等！ 为什么要使用通讯手段？ 使信息能够— 传得更远 传得更快 认识“波” 声 波 机械波，频率低，分极低频声波、人类可感知声波（20Hz-20kHz）和超声波； 电磁波 电场和磁场交变耦合传播特性，光波属于电磁波，人类可感知的光波频率范围为可见光区，频率极高。 信息传递的进步 说话 狼烟、火光 喊话 扩音喊话 没有出路了…… 旗语 信鸽 信使（千里加急） 灯语 无线电报 有线电话 无线电话……(一片光明) 信号的时频域特征 放大电路的约束—增益带宽积 获得更高增益，必然降低带宽； 带宽降到最低情况下，接近于零时，电路工作在接近点频放大情况下，增益可做到更高 判断电路是否工作在近似点频放大情况下，采用相对带宽来进行判断，即： 7 电磁波的发送和接收 信息信号到电磁波信号的转换（调制） 电磁信号的放大（功率放大、发射天线） 电磁信号的传输路径和方式 电磁信号的接收（选频和接收天线） 电磁波信号到信息信号的转换（解调） 使用高频电磁波传输信息原因 1.低频区干扰源多； 2.更高的通讯速率； 3.更高的通讯带宽； 4.更短尺寸的发射和接收天线； 5.高到一定频率以上（百GHz），目前少有可用的电子元器件（问题）。 利用电磁波通讯的基础 信息信号是低频的，在一定频带内的信号； 高频通讯电路可以工作在接近点频处理的情况； 通过适当的手段将信息信号加载到载波信号上，使之形成高频窄带 已调波信号； 10 将信息信号加载到载波信号的一种手段 信息信号： 载波信号： 将二者相乘之后： 11 12 1.1 无线通信系统概述 高频电路是通信系统, 特别是无线通信系统的基础, 是无线通信设备的重要组成部分。 一、无线通信系统的组成 无线通信(或称无线电通信)的类型很多, 可以根据传输方法、 频率范围、 用途等分类。不同的无线通信系统, 其设备组成和复杂度虽然有较大差异, 但它们的基本组成不变, 图1- 1是无线通信系统基本组成的方框图。 图中虚线以上部分为发送设备（发信机）, 虚线以下部分为接收设备（收信机）, 天线及天线开关为收发共用设备。 信道为自由空间。 话筒和扬声器属于通信的终端设备, 分别为信源和信宿。 13 图1—1 无线通信系统的基本组成 信源 信源 信宿 14 超外差接收机的主要特点就是由频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大；当信号频率改变时, 只要相应地改变本地振荡信号频率即可。 优点：由于中频比载频低的多，对选频网络的Q值要求低的多，容易实现高增益。 不足：由于存在混频，因而存在频率组合干扰，且抑制干扰比较麻烦。 数字中频结构：将混频后的中频信号正交数字化，然后进行数字解调。 直接变换结构：采用零中频，如图1-2所示。 15 由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成, 从中也可看出高频电路的基本内容应该包括: （1）高频振荡器：用于产生载波或本地振荡信号 （2）放大器：包括小信号放大和功率放大 （3）混频或变频： （4）调制与解调： （5）反馈控制电路：包括AGC、AFC和APC（PLL） 16 二、无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。 2、按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半双工和单工方式。 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调相以及混合调制等。 17 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数字通信, 也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。 各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。但是组成设备的基本