无线电遥控技术概述

1、概述刘肩山1/44绪 论教 学 目 教 学 任 务教 学 要 求教 学 方 法参 考 文 献2/44教学目1、将无线电理论和电子技术很好地结合起来，培养阅读、装配遥控电路能力。 2、熟悉常见遥控电路基本工作原理与组成，学会分析遥控电路。3、MULTISM应用软件使用能力。 4、培养学生分析电路能力、实践能力、创新和可连续发展能力。 3/44教学任务 完成无线电遥控基本理论、电波与天线、无线电发射电路、无线电接收电路、惯用单元电路与集成电路、无线电遥控应用实例等六大类惯用无线遥控理论知识与技能。4/44教学要求 熟悉无线电遥控设备基本组成和基本原理。 掌握无线电发射电路、接收电路原理和试验技能。

2、 掌握使用集成收发模块设计与制作遥控电路 。5/44参考教材无线电遥控入门陈永甫主编 人民邮电出版社实用无线电遥控电路陈永甫主编 人民邮电出版社模拟电子技术基础江路明主编 中国传媒大学出版社数字电子技术靳孝峰主编 北京航空航天大学出版社无线电技术基础王谨之主编 高等教育出版社无线电遥控技术 袁永明、邓大文 上海教育出版社 6/44第一章 概述7/44内容概要1、遥控、遥控指令、无线电遥控概念。2、无线电遥控系统、遥控装置，闭环控制系统、开环控制系统概念。3、无线电遥控系统各组成部分及其作用。4、“通道”和“路”概念，单通道、多通道、单路多通道和多路多通道意义。5、频分制多路遥控和时分制多路遥控

3、特征及区分6、调制及不一样调制方式（连续波调制、脉冲调制、模拟调制、数字调制、AM、FM、PM、ASK、FSK等）。8/44一、无线电遥控基本概念1、无线电遥控和遥控指令无线电遥控：遥控就是对被控对象进行远距离控制，并使被控对象按指令动作。 电信号：是指代表某种信息(如声音、图像等)或指令电流或电压，也 称为原始信号或基带信号。无线电遥控任务，是将各种控制指令变成对应电信号，并利用无线电波将电信号传递到接收端，对被控对象或各种过程进行远距离控制。9/44一、无线电遥控基本概念遥控指令：遥控系统中由控制端向被控端传送指示被控对象工作或怎样工作命令（信号） 。 遥控指令特点：特征显著、相互间易于区

4、分（电信号）。比如用不一样频率代表不一样指令，或用不一样幅度、脉宽、相位及码组特征等表示各种指令，也可用声音、图像、文字、数据等作为遥控用指令信号。 遥控指令输入方式：按键、开关、键盘，还有声音、光信号等。 无线电遥控过程：遥控指令载波（电磁波）发射空间传输接收执行。10/44一、无线电遥控基本概念2、遥控装置(系统)及其分类完成遥控任务整套设备称为遥控系统或遥控装置。通常将控制距离远、设备较复杂称为遥控系统；而将控制距离较近、设备简单称为遥控装置或遥控器。遥控系统(装置)分类：按被控对象及其特征分类，有固定式遥控和活动式遥控。按被控对象控制特征或控制信号(指令)特征可分两类：一是开关型控制对

5、被控对象状态进行单一通断控制；另类是连续型控制：对被控对象状态进行连续调整。11/44一、无线电遥控基本概念3、遥测和遥控关系及开环、闭环控制系统（1）遥控和遥测关系：被控对象控制端监测系统惯用监测系统：遥测、雷达和电视监控等。12/44一、无线电遥控基本概念3、遥测和遥控关系及开环、闭环控制系统（2）闭环控制系统：有完善监测系统（设备）遥控系统。（3）开环控制系统：无需监测设备简单遥控系统（监测常由控制者眼睛实现）。13/44二、无线电遥控基本原理1、无线电遥控设备组成及工作原理14/44二、无线电遥控基本原理遥控指令产生器：有简单如电源控制开关，单通道发射器；复杂如频分多路(FDM)遥控设

6、备，时分多路(DTM)遥控设备等。发射电路通常包含调制电路高频振荡器和执行电路等。简易：单通道发射电路。普通常见：调制式发射机（含高频载波振荡器、音频振荡级、调制电路、末级功率放大级等）。接收机包含接收电路和译码电路(简易无译码)。接收电路按其用途、灵敏度高低和放大类型可分为超再生接收电路和超外差式接收电路。译码电路译码是发端编码逆过程，对原各指令信号进行判别、再现，然后将恢复原状指令信号送到对应执行放大电路，再驱动执行机件或执行机构。15/4416/44二、无线电遥控基本原理2、天线电遥控模型遥控过程 实例分析：遥控模型飞机17/44三、无线电遥控设备分类遥控设备按通道数单通道按指令性质按接

7、收方式开关型百分比型超再生式超外差式多通道单路多通道多路多通道18/44三、无线电遥控设备分类1、单通道遥控和多通道遥控只有一个通道无线电遥控设备控制叫做单通道遥控。将有两个或两个以上通道无线电遥控设备控制叫做多通道遥控。19/4420/44单路多通道是指在同一时间内只准许发送一个控制指令，即不一样路遥控指令只能一个接一个地传送，它执行机件也只能一个一个地动作。多路多通道可在同一时间内同时传送多个遥控指令，它执行机件在同一时间内可同时执行或动作。多路多通道无线电遥控设备在多个通道同时工作时，在空间也含有相同路数无线电波传输通道。 *通行指令信号“道路”叫做通道，每个遥控指令都有自己通道。（结论

8、：通道无线电波频带）21/44比如：某遥控系统有能够发出8个控制指令（对应执行机 构就有8个不一样动作，发射机对应发出8个不一样信号），但同时只能发出3个控制指令（执行机构同时进行3个动作），则该遥控系统为8路3通道遥控。22/44三、无线电遥控设备分类2、开关型遥控和百分比型遥控依据控制指令性质和被控对象状态不一样，遥控设备可分为开关型和百分比型两种。开关型操纵器通常是开关(包含机械开关和电子开关)，其控制指令电信号只有两种状态（有与无、1与0）。23/44百分比型遥控控制指令电信号是随时间连续改变。最简单百分比型操纵器是电位器。应用实例：百分比调速无线遥控电动机电路（见下列图1-8）。由入

9、空比可变发射电路和接收驱动电路两大部分组成。24/44多谐振荡器发射电路接收电路音频功放倍压整流电机驱动25/44三、无线电遥控设备分类3、频分制无线电遥控 频分制无线电遥控与频分制无线电语音通信工作原理类同：二者都要利用调制器对要传送语音信号(天线电通信信号)或指令信号(无线电遥控信号)进行副载波调制，实施频谱迁移；二者都要进行高频载波调制，实现无线电波对空发射和接收。频分制遥控设备频分制单路遥控设备：在同一时间内仅可传送一个控制指令。频分制多路遥控设备：同一时间内能够同时传送多个控制指令。26/44（1）频分制单路遥控27/44（2）频分制多路遥控28/44三、无线电遥控设备分类4、时分制

10、多路无线电遥控（1）频分制多路遥控特点：适合用于传送连续指令信号，可同时进行多路控制，但遥控数目不宜过多。频分多路遥控每路控制信号在频域中占据着有限不一样频率区间，但每个控制信号占据着整个时域。29/44（2）时分多路遥控特点时分多路遥控是利用时间正交性，即以时间作为信号分割参量，使各路信号各占一小段时间（常称为时隙)，并在时间轴上互不重合。它利用不一样时隙来传送不一样路遥控信号。优点以下：在时分多路电路中，各路信号编码与译码、多路信号汇合与分路均采取数字电路，比颇分多路采取模拟滤波器、选频器进行分路要简单、可靠，且体积小、重量轻。在频分多路装置中，因为电路和传输通道非线性，易产生交替失真和高

11、次谐波，易引发路间串扰；而在时分多路装置中，多采取数字集成器件，相对于使用模拟器件非线性失真要小得多。30/44（3）时分多路遥控设备组成31/44四、无线电遥控设备常见调制方式1、调制及调制作用（1）调制：所谓调制就是用基带信号控制载波某一个或几个参数，使载波参数按照基带信号改变规律而改变。（2）调制作用： 将基带信号频谱迁移至载频附近，以适应传输信道频带要求，使信号特征与信道特征相匹配，便于发送和接收。在进行无线传输时，必须将基带信号调制到高频载波上，这么才能将电磁能量有效地向空间辐射。 调制另个作用是便于实施信道复用，即在一个信道中同时实现多路信号传输 利用信号带宽和信噪比(S/N)交换

12、性，提升系统抗干扰件能，并有效地利用频带。32/442、无线电遥控调制方式33/44模拟调制：当控制载波某个参数改变基带信号(或称调制信号)是时间连续函数时，这种类型调制称作模拟调制。模拟正弦波调制：若模拟调制载波采取高频正弦波，这种调制即为模拟正弦波调制。依据基带信号所控制正弦波参量(幅度、频率和相位)不一样，可分为幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)，简称调幅、调频和调相。34/4435/44 模拟脉冲调制：若模拟调制载波是脉冲序列，则这种调制即为模拟脉冲调制。按照基带信号所控制脉冲序列参量不一样，又可分为脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PWM)和脉位调制(PPM)，它们分别

13、表示脉冲幅度、宽度和位置随基带信号作线性改变。36/4437/44脉冲调制：当控制载波某个参数改变基带信号是脉冲序列时，这种类型调制即为脉冲调制。依据载波是高频正弦波(连续波)还是数字脉冲，可分为连续波数字调制和脉冲数字调制。连续波数字调制按照数字基带信号去抑制正弦载波幅度、相位和频率不一样，又可分为幅度键控(ASK或00K)、颇移键控(FSK)和相移键控(PSK)。38/4439/44小 结1、遥控、遥控指令和无线电遥控 遥控，广义地讲，它是对被控对象进行远距离控制。遥控指令：遥控系统中由控制端向被控端传送指示被控对象工作或怎样工作命令（信号） 。无线电遥控：是在控制端产生并发出指令信号，利

14、用无线信道将指令信号传送至执行机构，使被控对象完成预定动作。40/442、遥控系统（装置）：完成遥控任务整套无线电遥控设备称为无线电遥控系统或遥控装置。控制距离远、设备较复杂称为遥控系统；控制距离近、设备简单常称为遥控器（装置）。3、闭环控制系统：大型遥控系统通常包含有遥测（监测）系统（设备），形成一个闭环控制系统；开环控制系统：小型或简单遥控装置（遥控器）普通控制距离较近，操纵者眼睛（耳朵）相当于监测设备，无需加装遥测设备，故可认为是一个开环控制系统。41/444、无线电遥控系统组成：包含无线电发射机、接收机和执行电路三部分。发射机包含编码电路和发射电路，发射电路一个主要作用是将指令信号调制到高频载波上；接收机包含高频部分（放大、解调）和译码电路。5、“通道”及“路”：单通道遥控、多通道遥控，单路多通道遥控和多路多通道遥控。42/446、频分制和时分制：在多路多通道遥