[理学]无线电通信系统 绪论.pptVIP

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 1.1 无线通信系统概述 　　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。 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 （2）放大器  （3）混频或变频 （4）调制与解调 注：混频器：器件本身仅能实现频率变换，本振信号由另　　　　　外器件产生。 　变频器：器件本身既能产生振荡电压又能实现频率变换 1.1.2 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。 （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电路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。 本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。 这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。  ? 调幅发射机方框原理图 超外差接收机方框原理图 1.2 信号、 频谱与调制 2. 频谱特性 对于较复杂的信号（如话音信号、 图像信号等）, 用频谱分析法表示较为方便。 3. 频率特性 任何信号都具有一定的频率或波长。 我们这里所讲的频率特性就是无线电信号的频率或波长。 电磁波辐射的波谱很宽, 如图 1 — 4 所示。 4. 传播特性 传播特性指的是无线电信号的传播方式、 传播距离、 传播特点等。 无线电信号的传播特性主要根据其所处的频段或波段来区分。  电磁波从发射天线辐射出去后, 不仅电波的能量会扩散, 接收机只能收到其中极小的一部分, 而且在传播过程中, 电波的能量会被地面、 建筑物或高空的电离层吸收或反射, 或者在大气层中产生折射或散射等现象, 从而造成到达接收机时的强度大大衰减。 根据无线电波在传播过程所发生的现象, 电波的传播方式主要有直射（视距）传播、 绕射（地波）传播、 折射和反射（天波）传播及散射传播等, 如图 1 — 5 所示。 决定传播方式和传播特点的关键因素是无线电信号的频率。  信号在空间直接发送存在的问题 　1）天线尺寸 天线尺寸与被辐射信号的波长相比拟时（波长λ的1/10~1），信号才能被天线有效的辐射出去。对于音频范围20Hz~20kHz来说，这样的天线不可能实现。 　2）信号选择 如果直接发射，多家电台的发射信号频率范围大致相同，接收机无法区分。 调制的主要作用： 1、进行频谱搬移（将原来不适宜传输的基带信号搬移到适合传输的某一个频段上，再送入信道）； 2、实现信道复用（把多个信号分别安排在不同的频段上同时进行传输）； 3、调制可以提高通信系统抗干扰能力。 现代通信系统 软件无线电 1.3 本课程的特点 软件无线电的特点： 1. 具有完全的可编程性 通过安装不同的软件来实现不同的电路功能，包括工作模式，系统功能，扩展业务等。 2. 软件无线电基于DSP技术 系统所需要的信号处理工作有变频、滤波、调制解调，信道编译码，接口协议与信令处理，加解密、抗干扰处理，以及网络监控管理。 3. 其有很强的灵活性及可扩充性 可以任意转换信道接入方式，改变调制方式或接收不同系统的信号 。 4. 具有集中性 由于软件无线电结构具有相对集中和统一的硬件平台，所以多个信道可以享有共同的射频前端与宽带A/D/A转换器，