通信导航监视系统2.1无线电信号的产生.pptVIP

2 无线电信号基础 2.1 无线电信号的产生 2.1.1 无线电波 无线电波（简称电波）是指频率在300?GHz?以下的电磁波，而电磁波是指在空间传播的交变电磁场。 2.1.1.1 电磁波的形成与传播 2.1.1.2 电波的分布与传播方向 1 、电波的分布 空间电磁波是由天线上的射频信号形成的，其变化规律决定于射频信号的变化规律。 2 、电波的传播方向 在空间任意点处，电场矢量E、磁场矢量H和电波传播方向是互相垂直的，满足右手螺旋定则 2.1.1.3 电波的相位 空间某一点场强的强弱、方向和变化趋势的瞬时状态，叫电波的相位。 用角度表示电波的相位，称为相角（相位角） 2.1.1.4 波阵面 电波中相位相同的各点组成的面，称为波阵面。 球面波(天线看着一个点波源) 平面波(距离很远的地方) 2.1.1.5 电波的极化 电波在空间传播时，其电场矢量是按照一定的规律变化的，这就是电波的极化。 极化方向: 电波的电场方向 线极化(末端轨迹曲线是直线) 水平极化(地面平行)----天线水平放置 垂直极化(地面垂直)----天线垂直放置 圆极化(末端轨迹曲线是园) 右旋转极化 左旋转极化 2.1.2 无线电发送设备 2.1.2.1 无线电信息传输系统 靠电信号或光信号传输信息的系统 （1）信 源 信源的作用是产生（形成）消息 包括:文字、语音、音乐、数据、图片、活动图像等。 (A)离散信息：书信、电报、数据等 (B)连续信息：语言、活动图像等 （2）发信机 作用 将消息转换为适用于在信道中传输的信号 表示 : 电流 电压等物理量 消息转换为信号的三个步骤 变换 编码 调制 （3）信 道 发信机传输到收信机的媒介或途径（通道） （4）收信机 信号-----消息 （5）收信者 2.1.2.2 发送设备（发信机） （1）无线电发送设备的要求 要有足够的输出功率 要有很高的频率准确度和频率稳定度 频率准确度决定发送和接收之间能否迅速沟通; 频率稳定度决定信号传输的可靠性 要有较高的传输效率 η=PA/P0×100% （2）发送设备的组成 射频振荡 功率放大 调制器 低频放大 电源 2.1.3 调制理论概述 2.1.3.1 调制的概念 低通信号(基带信号 ): 直接从信源输出的消息变换的原始信号 基带信号频谱 调制 调制的过程 ? Si?(?t?)?称为调制信号 Sc?(?t?)?称为载波信号 S0?(?t?)?则称作已调信号 为使控制载波的某一个（或几个）参数，按照信号?f?(?t?)的规律变化的过程 。 2.1.3.2 调制的目的 满足信道传输频率特性的需要 实现信道复用 传输信号的带宽小余信道带宽,只传输一个信号是浪费的;同时传输多个信号将引起信号的干扰 通过调制来改善系统的抗噪声性能，或通过调制来提高系统的频带利用率 2.1.3.3 调制的分类 按调制信号的形式分: 模拟调制和数字调制 按照载波的性质分: 正弦波调制和脉冲波调制 正弦波调制分为: 幅度调制（调幅?AM）、频率调制（调频?FM）和相位调制（调相?PM） 幅度调制 : 标准调幅（AM）、单边带调幅（SSB）、双边带调幅（DSB）和残留边带调幅（VSB） 数字调制(“键控” ): 把数字信息码元的脉冲序列看作“电键”对载波的参数进行控制的意思 二进制振幅键控（2ASK） 二进制移频键控（2FSK） 二进制移相键控（2PSK） 数字调制分为 : 线形调制和非线形调制 2.1.4 幅度调制 2.1.4.1 标准调幅 标准调幅是指用调制信号?f?(?t?)?去控制载波的振幅，使已调波的包络按照??f?(?t?)?的规律线性变化的过程。 标准调幅 调幅过程 调幅波频谱分析 调幅波uAM(?t?)?包含了三个频率成分：?c（载波）、?c＋?（上边频）、?c－?（下边频） 三个成分都是高频成分，可以通过天线辐射出去 原调制信号的频率为??（或F＝??/?2π）,而标准调幅信号的频带宽度是?2?（或?2F） 三个成分中，载波不含信息成分，只有上、下边频有信息成分 调幅是一