通信电子线路（CH-1）.pptVIP

课程基本内容与要求 范 围：通信领域中各种高频电路(含非线性电路)的组成、工作原理及分析计算。 主要内容：分析和介绍了选频网络、高频小信号放大器、高频功率放大器、正玹波振荡器、调制、解调、干扰和噪声等。 基本要求：要求掌握基本概念及分析方法，高频发射机、接收机的组成和基本电路设计，掌握有关内容的数学推导。 本课程的特点 基础性：是通信系统，特别是无线通信系统的基础； 实践性：具有极强的应用价值和实践性； 多样性：一种功能可由多种电路实现；一 种电路可实现多种功能。 第1章 通信系统导论 1.1.1 无线电通信发展简史 1.1.2 传输信号的基本方法 语言和文字（最原始、最基本的传输手段） 光通信（远距离通信，迅速准确） 电通信（无线通信，有线通信） Maxwell 在理论上发现电磁场理论 Hertz 在实践上证明电磁场的存在 Morse 有线电报 Bell 有线电话 1.1.3 通信系统及其基本组成 通信就是传递信息，其目的就是由信号源通过 电或光等方式向收信者传递消息。实现信息传递所 需设备的总和称为通信系统。 ★信号源 常见的信号源有： 摄像机、数码相机、各种传感器。 ★输入变换器 主要作用是将要传递的非电量信息（如声音、景物、温度等）变换成电信号。 ★发射机 发射机主要有两大作用：调制和放大。 调制就是将基带信号变换成适合信道传输特性传输的频带信号。 放大是指对基带信号和频带信号的电压和功率放大、滤波等处理的过程。 ★信道 信道是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。可分为有线信道和无线信道。 ★接收机 处理信道传送过来的已调信号并恢复出与发送端相一致的基带信号。 ★输出变换器 将接收机输出的基带信号变换成信号源提供的信息。 1.1.4 无线电信号的发送与接收 2、无线电发射机方框图 调制方法：调幅、调频、调相。 ★调幅 用调制信号去控制高频振动器的幅度，使其幅度的变化量随调制信号成正比的变化。 ★调频 用调制信号去控制高频振荡器的频率，使其频率的变化量和调制信号成正比。 ★调相 用调制信号去控制高频振动器的相位，使其相位的变化量和调制信号成正比。 1）AM波形—调幅 带波形如图表1-7示。 若载波电压信号可以表示为： 2）FM波形—调频 3）PM波形—调相 1.1.4 无线电接收机框图 无线通信系统的特点就是必须将原始信息载荷到高频上，通过天线以电磁波传送到接收端，并在接收端卸载原始信息，从而完成通信。 §1.2 信号及其频谱 基本通信信号:基带（消息）信号、高频载波 信号和已调（频带）信号。 1、信号的表示方法 电信号通常用数学函数、时域波形和频谱来描述。 （1）数学表达式 如： （2）波形表示 （3）频域表示 如果我们把信号看成一个函数，根据傅立叶变 换的基本原理，那么任何复杂的信号都可以分解为 许多不同频率的正弦信号之和，因而“频谱”即组 成信号的各正弦分量按频率分布的情况。我们常用 频谱图来了解信号的频率组成及其特点（变化规律 、能量分布等）。 2、信号的频谱 信号的特性可用信号频谱表示。任何信 号都会占据一定的带宽。从频谱特性上看， 带宽就是信号能量的主要部分所占据的频率 范围。 对于周期性信号，可以用傅立叶级数分 解为许多离散的频率分量—离散谱（各分量 间成谐频关系）；非周期性信号，可以表示 为连续谱。 频谱图如右: 脉冲信号的分解 如果我们用 、 、 、 分别表示基波、三 次、五次、七次谐波频率，则下图表示其频谱分布。 由谱线图即可知道各脉冲直流分量的大小和频率 之间的关系。 余弦信号 矩形脉冲信号 周期脉冲信号 周期为T0，宽度为τ，幅度为A的矩形脉冲 的频谱为 §1.3 通信系统中的信道 1.3.1 传输信道 传输信道通常可分为有线信道和无线信道。 1、有线信道 双绞线 同轴电缆 光缆 适合远距离、大容量（带宽可100THz）、高速（目前速率可达60Gbps）、低损耗（目前低于0.28dB/km）的通信系统。 2、无线信道 无线信道包含地球表面、自由空间、海水等，这里只讨论自由空间的传输特性。无线电信号在自由空间的传播方式有三种： （2）天波传播（反射波）也称电离层传播 经过地面100km至500km的电离层反射传送到接 收点的电磁波。 特点：频率越高，损耗小，传播距离远。主要用于 短波、