通信电路绪论-通信电路-课件-01

1、1教师：陈雅琴教师：陈雅琴电子工程系电路与系统教研室电子工程系电路与系统教研室（无（无6年级年级 2008.92009.1） 通信电路通信电路2左渝博士：左渝博士：辅导辅导:无无61、无、无610、无、无611 及及05年级年级皮燕燕博士：皮燕燕博士：辅导辅导: 无无62、无、无63、无、无65、无、无66、微、微6祁楠祁楠 博士：博士：辅导：无辅导：无64、67、68、69、基应、基应61、材、材63 通信电路课助教通信电路课助教3 1 1通信电路原理学习指导书通信电路原理学习指导书陈雅琴、李国林陈雅琴、李国林 高教出版社高教出版社 2 2电子线路电子线路非线性部分非线性部分 第四版第四版

2、谢嘉奎等编谢嘉奎等编 高教出版社高教出版社 射频通信电路射频通信电路陈邦媛编著陈邦媛编著 科学出版社科学出版社 高频电子线路高频电子线路第三版第三版 张肃文、陆兆熊编张肃文、陆兆熊编 高教出版社高教出版社 The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits, Thomas Lee , CambridgeCambridge University Press,1998. University Press,1998. （2004, 2nd Edition2004, 2nd Edition） 射频电路设计射频电路设计-理论与应用理论与应用美美王

3、子宇王子宇 张肇仪等译张肇仪等译 电子工业出版社电子工业出版社 7. *Digital Radio Systems on A Chip A Systems Approach Charles Chien Rockwell Science Center参考书参考书4本课程内容本课程内容o 讨论通信系统中关于讨论通信系统中关于信号传输的技术与电路信号传输的技术与电路图图1、通信系统简化框图、通信系统简化框图5本课程内容本课程内容o 主要包括以下几方面：主要包括以下几方面： 1、信号的放大信号的放大。指。指频带信号频带信号的电压放大（小信号的电压放大（小信号LNA）、）、噪声，与功噪声，与功 率放大（

4、大信号率放大（大信号PA）。）。2、信号的滤波信号的滤波。（各种滤波器）。（各种滤波器）3、非线性分析方法、非线性分析方法4、信号的频率变换信号的频率变换。（混频、。（混频、 倍频、倍频、调制与解调调制与解调等）。等）。5、正弦信号的产生正弦信号的产生。主要是指如何产生预定频率的正弦主要是指如何产生预定频率的正弦 信号。包括正弦波振荡器信号。包括正弦波振荡器,频率合成器等频率合成器等. 6、反馈控制电路、反馈控制电路: AGC、AFC、PLL6本课程特点及要求本课程特点及要求u学习本课程需要的基础知识学习本课程需要的基础知识: 模拟电路；数字电路；信号与系统；电路分析；模拟电路；数字电路；信号

5、与系统；电路分析；CAD工具工具(Pspice,Matlab) 二、本课程特点：二、本课程特点： 概念多，内容广（线性、概念多，内容广（线性、*非线性）；非线性）；原理性、工程性原理性、工程性（尽量（尽量避免理论推导，合理近似）、避免理论推导，合理近似）、实践性实践性（重应用）强。（重应用）强。 建议：建议： 抓住基本工作原理，基本分析方法和基本电路结构；掌握概念抓住基本工作原理，基本分析方法和基本电路结构；掌握概念的应用和功能的实现。的应用和功能的实现。 多实践，不断积累经验。多实践，不断积累经验。7本课程特点及要求（续）本课程特点及要求（续）三、课程要求三、课程要求u掌握基本要求（每个模块

6、的工作原理，分析方法，典型电路掌握基本要求（每个模块的工作原理，分析方法，典型电路结构，实现及应用）；学会运用结构，实现及应用）；学会运用CAD工具；建立通信系统概工具；建立通信系统概念；激发学习兴趣。念；激发学习兴趣。u把好三个关：把好三个关：课前预习课前预习；课上；课上认真听讲，认真听讲，尽可能记笔记；课尽可能记笔记；课后后及时复习及时复习、按时独立按时独立完成规定作业完成规定作业.u交作业：交作业： 一般习题一般习题1次次/周，周，CAD 1次次/月（运行结果、分析月（运行结果、分析总结，各总结，各50） 交作业时间：交作业时间：每周三由课代表交中央主楼每周三由课代表交中央主楼917房间

7、房间. *平时成绩平时成绩25分分（作业抄袭（作业抄袭0分，迟交每周扣分，迟交每周扣0.5分；课堂抽分；课堂抽查）查）u积极选做综合性研究积极选做综合性研究 课题（课题（23人一起做），积极参加课堂人一起做），积极参加课堂讨论（另加分）。讨论（另加分）。8四、本课程教学安排四、本课程教学安排（1）学时分配：）学时分配：1（1）、）、2（2）、）、3（2）、）、4（3）、）、 5（3）、）、6（5）、）、7（4）、）、8（1），），*复习（复习（1）本学期无）本学期无期中考试，无实验。期中考试，无实验。（2）习题课：）习题课：34次（课外，利用双周星期三或其他时间）次（课外，利用双周星期三或其他

8、时间）（3）答疑：）答疑：每周四下午每周四下午2：305：30？地点：中央主楼地点：中央主楼917 网络学堂开放课程讨论区网络学堂开放课程讨论区 附录附录: 综合性研究课题综合性研究课题参考参考目录目录1）用）用PSpice、MATLAB或其他或其他CAD工具设计模拟滤波器工具设计模拟滤波器2）用）用CAD工具对工具对C类谐振功放大器电路进行仿真分析。类谐振功放大器电路进行仿真分析。3）幅度调制与解调的）幅度调制与解调的PSpice分析与设计。分析与设计。9综合性研究课题参考目录（续）综合性研究课题参考目录（续）4）模拟乘法器的性能研究与应用）模拟乘法器的性能研究与应用5）调频振荡器的分析；角

9、度调制与解调的仿真设计。）调频振荡器的分析；角度调制与解调的仿真设计。6）使用）使用MATLAB进行数字调制与解调系统的仿真研究。进行数字调制与解调系统的仿真研究。7）PLL的分析与仿真：一阶的分析与仿真：一阶PLL、二阶、二阶PLL的线性与的线性与 非线性非线性 特性的分析与仿真；特性的分析与仿真；8）调频立体声广播的框图及原理仿真；）调频立体声广播的框图及原理仿真；9）功率合成与功率分配电路研究）功率合成与功率分配电路研究10）线性功放技术研究）线性功放技术研究11）数字移动电话机（）数字移动电话机（ GSM、CDMA）介绍（构成、电路功能）介绍（构成、电路功能方框原理图，各部分的作用以及

10、信号传输的特点。）方框原理图，各部分的作用以及信号传输的特点。）12）当前通信新技术介绍如超宽带（）当前通信新技术介绍如超宽带（UWB）无线收、发信机等。）无线收、发信机等。凡与本课程内容有关的课题均可凡与本课程内容有关的课题均可10笫笫1章章 绪绪 论论 本章主要内容：本章主要内容：一、通信系统的基本概念一、通信系统的基本概念 通信系统的组成；基本特性；信道；信号；发送与接通信系统的组成；基本特性；信道；信号；发送与接收设备收设备二、信号传输的基本问题二、信号传输的基本问题u信号通过线性系统信号通过线性系统u信号通过非线性系统信号通过非线性系统u干扰干扰三、通信电路的基本形式三、通信电路的基

11、本形式11 1.1通信系统概述通信系统概述n定义定义 ：通信通信(广义广义)信息从发送者传送到接收者的过程。信息从发送者传送到接收者的过程。 实现这种信息传送过程的系统称为通信系统。实现这种信息传送过程的系统称为通信系统。 -这里仅讨论用这里仅讨论用电子电路传输接收信息的系统电子电路传输接收信息的系统. （包括：广播、雷达、各种通信）（包括：广播、雷达、各种通信）一、通信系统的基本概念一、通信系统的基本概念n电子通信系统发展电子通信系统发展:1837年摩尔斯有线电报年摩尔斯有线电报 1876年贝尔和华特生电话年贝尔和华特生电话 1894年马可尼发射了第一个无线电信号年马可尼发射了第一个无线电信

12、号 手机（多媒手机（多媒体），实现了三体），实现了三“W”。有线有线 无线，固定无线，固定 移动，点移动，点 网网12当前通信系统的发展趋势：当前通信系统的发展趋势：o 功能：宽带、综合、智能、个人（化）功能：宽带、综合、智能、个人（化）宽带无线接入系宽带无线接入系 统统（ LMDS），可提供多种宽，可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务带交互式数据及多媒体业务无线局域网无线局域网 （ WLAN）手机无线上网手机无线上网（WPAN）家庭无线局域网家庭无线局域网（HOME-RF）人体医疗通信人体医疗通信射频标签射频标签（ RFID）超带宽无线通信技术超带宽无线通信技术（UWB） 低功率低功率20m

13、W,宽宽频谱频谱7.5GHz,高速率高速率500Mb/sp电路：集成化、数字化电路：集成化、数字化（数、模混合）（数、模混合）例如：蓝牙芯片（基带、收发信）；单片收发信机芯片例如：蓝牙芯片（基带、收发信）；单片收发信机芯片13通信系统的分类通信系统的分类u数字通信与模拟通信数字通信与模拟通信按照基带信号划分按照基带信号划分基带信号指消息转换成的电信号基带信号指消息转换成的电信号u有线通信、无线通信有线通信、无线通信按照传输媒质划分按照传输媒质划分u单工（单向，如广播）、半双工（双向交替，如对讲单工（单向，如广播）、半双工（双向交替，如对讲机）、双工（双向，如电话、手机）机）、双工（双向，如电话

14、、手机）按照信号传递方向划分按照信号传递方向划分14 信源信源 基带基带信号信号发射机发射机信道信道接收机接收机信宿信宿 图图1.1.2通信系统框图通信系统框图传输媒质传输媒质(电缆电缆,光缆光缆,自由空间自由空间)信号变换信号变换(调制调制)逆变换逆变换(解调解调)(模拟模拟,数字数字)信号变换信号变换为声为声,图图像等物理像等物理量量通信系统的基本组成通信系统的基本组成信息信息 组成框图组成框图n调制就是按信息信号的规律改变载波的一个或多个属性的调制就是按信息信号的规律改变载波的一个或多个属性的过程。目的是将基带信号变换为适合信道传输的信号。过程。目的是将基带信号变换为适合信道传输的信号。

15、n常用的调制方式如常用的调制方式如AM、FM、PM、ASK、FSK、PSK、 QAM（正交幅度调制）。（正交幅度调制）。15通信系统构成五部分的功能通信系统构成五部分的功能o 信源信源n将信息转换为电信号（即产生基带信号）如话筒将信息转换为电信号（即产生基带信号）如话筒o 有时也包括信号的采集有时也包括信号的采集o 发射机发射机n将采集信号转换为适宜于信道传输的信号形式（调制）将采集信号转换为适宜于信道传输的信号形式（调制）o 信道信道n信号传输媒质信号传输媒质( (电缆电缆, ,光缆光缆, ,自由空间自由空间) )o 接收机接收机n接收信道传输来的信号并将其转换为可为信宿接受的信接收信道传输

16、来的信号并将其转换为可为信宿接受的信号形式号形式o 信宿信宿n将接收机的电信号转换为原来发射的信息。将接收机的电信号转换为原来发射的信息。161.2通信系统的基本特性通信系统的基本特性（二）、通信容量（二）、通信容量（三）、信号失真度（三）、信号失真度（四）、抗干扰能力（四）、抗干扰能力171.2通信系统的基本特性通信系统的基本特性 传输距离是指信号从发送端到达接收端并能被可靠传输距离是指信号从发送端到达接收端并能被可靠接收的最大距离。取决于以下因素：接收的最大距离。取决于以下因素： 信号通过信道混入各种形式的信号通过信道混入各种形式的干扰和噪声干扰和噪声。 接收机的接收机的接收灵敏度（接收弱

17、信号能力）接收灵敏度（接收弱信号能力）。 信号通过信道的损耗信号通过信道的损耗。 发送端的信号功率。发送端的信号功率。（发射功率越大，传的越远。（发射功率越大，传的越远。自由空间，传输距离扩大自由空间，传输距离扩大1倍，需要的发射功率是原倍，需要的发射功率是原来的来的4倍）倍）18（二）、通信容量二）、通信容量通信容量是指一个信道能够通信容量是指一个信道能够同时传送独立信号的路数。同时传送独立信号的路数。通信容量越高，通信容量越高，通信系统的经济效益就越高。通信系统的经济效益就越高。影响通信容量的主要因素为影响通信容量的主要因素为:可分配频谱资源可分配频谱资源/ /传输信号所占有的频带宽度传输

18、信号所占有的频带宽度国际规定电话信号的频带是国际规定电话信号的频带是3003003400Hz3400Hz，一路电话占的带宽为一路电话占的带宽为4kHz4kHz。 中波调幅广播（中波调幅广播（535KHz-1605KHz），每个台占有的频带宽度），每个台占有的频带宽度9KHz。理论上最多可容纳。理论上最多可容纳118个电台。个电台。一路电视信号占有的的频带是一路电视信号占有的的频带是8MHz。n 是否采用信道复用方式是否采用信道复用方式 频分复用（频分复用（ FDM ）信道可用频带被分割若干互不交迭）信道可用频带被分割若干互不交迭 的频段，每路信号占据其中一个频段。的频段，每路信号占据其中一个频

19、段。 时分复用（时分复用（ TDM）各路基带信号周期性地轮流使用信道。）各路基带信号周期性地轮流使用信道。 码分复用（码分复用（ CDM ）用不同的伪随机码将各个用户信号转换成宽带）用不同的伪随机码将各个用户信号转换成宽带 扩频信号。扩频信号。1.2通信系统的基本特性（续通信系统的基本特性（续)19（三）、信号失真度（三）、信号失真度信号失真度指的是接收设备输出信号不同信号失真度指的是接收设备输出信号不同( (失真）于发送端基带信失真）于发送端基带信号的程度。失真主要原因：号的程度。失真主要原因：n 信道特性不理想。信道特性不理想。 （四）、抗干扰能力（四）、抗干扰能力 信号通过信道时，总要混

20、入各种形式的干扰和噪声，信号通过信道时，总要混入各种形式的干扰和噪声， 使接收机输出信号的质量下降。提高抗干扰能力措施：使接收机输出信号的质量下降。提高抗干扰能力措施：n选择合适的通信体制（例如选择合适的通信体制（例如FM优于优于AM，数字调制优于模拟调制），数字调制优于模拟调制）n 选用高质量的调制和解调电路。选用高质量的调制和解调电路。 对信号进行处理的电路（发送与接收设备）特性不理想。对信号进行处理的电路（发送与接收设备）特性不理想。1.2通信系统的基本特性（续通信系统的基本特性（续)201.3通信系统信道（有线、无线）特性通信系统信道（有线、无线）特性1、衰减特性、衰减特性 信道的衰减

21、特性是指信号经信道传输时，信号能量被信道的衰减特性是指信号经信道传输时，信号能量被 衰减的程度。衰减的程度。2、工作频率范围、工作频率范围 不同的信道具有不同的工作频率范围。不同的信道具有不同的工作频率范围。3、频率特性、频率特性 指在信道的工作频率范围内，当不同频率的信号通过时，指在信道的工作频率范围内，当不同频率的信号通过时， 由信道引起的幅度衰减和附加相移是不同的。由信道引起的幅度衰减和附加相移是不同的。4、时变与时不变特性、时变与时不变特性 在某些信道中，信道的传输特性是随时间变化的。在某些信道中，信道的传输特性是随时间变化的。 例如：无线信道。例如：无线信道。5、干扰特性、干扰特性

22、信道特性与信号传播方式有关信道特性与信号传播方式有关21返回返回22n 第一种直射传播第一种直射传播（超短波和微波）电波沿直线传播。超短波和微波）电波沿直线传播。应用于卫星通信、中继通信、移动通信、调频和电视广播应用于卫星通信、中继通信、移动通信、调频和电视广播以及雷达、导航系统以及雷达、导航系统 。 电波的直射传播电波的直射传播 电信号在无线信道中的传播方式电信号在无线信道中的传播方式23n第二种传播方式是绕射（第二种传播方式是绕射（中、长波）电波沿着地球的弯中、长波）电波沿着地球的弯曲表面传播曲表面传播 。中波波段主要用于中、短距离的无线电广播。中波波段主要用于中、短距离的无线电广播。 长

23、波通信系统多用于导航和播送标准时间信号长波通信系统多用于导航和播送标准时间信号 。 n第三种传播方式是利用电离层的折射和反射第三种传播方式是利用电离层的折射和反射 （短波（短波 ）实现信号的远距离传输实现信号的远距离传输 如短波如短波 通信通信 常用于国际无线电常用于国际无线电广播，远距离无线电话与电报通信以及中、近距离小型移广播，远距离无线电话与电报通信以及中、近距离小型移动电台等动电台等 。电波的绕射电波的绕射电离层的反射电离层的反射电信号在无线信道中的传播方式（续）电信号在无线信道中的传播方式（续）24移动通信中信道的特殊问题移动通信中信道的特殊问题n多径效应多径效应选择性衰落（频域）和

24、延时扩展（时域）选择性衰落（频域）和延时扩展（时域）l选择性衰落：选择性衰落：在频带内不同频率分量的传输衰减不同。在频带内不同频率分量的传输衰减不同。 原因：直、反射波沿不同路径到达接收机产生的相移原因：直、反射波沿不同路径到达接收机产生的相移 不同。有的频率点信号增强，有的频率点信号相互抵消。不同。有的频率点信号增强，有的频率点信号相互抵消。 延时扩展延时扩展:反射波使接收点信号有多个延时不同的信号反射波使接收点信号有多个延时不同的信号,接接 收信号在直射波信号后还要延时一段收信号在直射波信号后还要延时一段。n 多卜勒频移多卜勒频移 在高速移动情况接收，收到的电波将发生频率变化，在高速移动情

25、况接收，收到的电波将发生频率变化，多卜勒频移。它与移动速度成正比，与波长成反比。多卜勒频移。它与移动速度成正比，与波长成反比。 如何克服移动无线通信的多径问题，是当前如何克服移动无线通信的多径问题，是当前 移动通信中重要研究课题之一。移动通信中重要研究课题之一。 251.4 通信系统中信号通信系统中信号 1.基带信号与基带信号传输基带信号与基带信号传输特点：频带信号特点：频带信号.即即被传输的信号，由在一定频率范围内被传输的信号，由在一定频率范围内的许多频率分量组成，的许多频率分量组成，占有一定的频带宽度。占有一定的频带宽度。 举例：举例：国际规定电话信号的频带是国际规定电话信号的频带是300

26、3003400Hz3400Hz。 我国采用的电视图象信号的频带是我国采用的电视图象信号的频带是0 06MHz6MHz等。等。 定义：定义：直接表示原始信息的电信号为基带信号。直接表示原始信息的电信号为基带信号。 直接传直接传送基带信号称为基带信号传输。送基带信号称为基带信号传输。电话线可传输电话基带信号。视频电缆可传输电视基带信电话线可传输电话基带信号。视频电缆可传输电视基带信号。号。26 2. 载波信号与基带信号的载波传输载波信号与基带信号的载波传输利用调制技术利用调制技术将基带信号的频谱搬移到信道的工作将基带信号的频谱搬移到信道的工作频率范围内某一频率（载波）附近。例如：中波广播频率范围内

27、某一频率（载波）附近。例如：中波广播用调幅技术将声音基带信号搬移到中波波段（用调幅技术将声音基带信号搬移到中波波段（5351605KHz）某一频率附近）某一频率附近。这种传送基带信号的方法这种传送基带信号的方法称为载波信号传输。经调制后的信号称已调信号。称为载波信号传输。经调制后的信号称已调信号。调制（模拟）一般有调幅、调频、调相。调制（模拟）一般有调幅、调频、调相。举例：举例：单频正弦调制的标准单频正弦调制的标准调幅调幅信号信号 1.4 通信系统中信号通信系统中信号 （续）（续）ttmAttVAtfAmAM0000cos)cos1 (coscos)(27单音标准调幅信号波形示意图单音标准调幅

28、信号波形示意图28基带基带载波载波已调波已调波标准调幅信号频谱示意图标准调幅信号频谱示意图293. 多路复用信号传输多路复用信号传输1.4 通信系统中信号通信系统中信号 （续）（续）一个实际信道可用的通频带往往比一路基带信一个实际信道可用的通频带往往比一路基带信号所占有的频带宽得多，为了充分利用信道，号所占有的频带宽得多，为了充分利用信道，需要需要将多路基带信号合成群路信号在信道中传将多路基带信号合成群路信号在信道中传输。输。在接收端再将群路信号分解为各基带信号。在接收端再将群路信号分解为各基带信号。根据复用方式不同根据复用方式不同，可分为频分复用、时分复可分为频分复用、时分复用和码分复用等用

29、和码分复用等。(FDM, TDM, CDM)301.5 无线通信系统中的发送与接收设备无线通信系统中的发送与接收设备 系统的核心系统的核心o 发射机发射机缓冲级缓冲级倍频器倍频器放大级放大级调制器调制器高频高频功放功放振荡器振荡器低频低频功放功放低频低频放大放大f基带信号基带信号311.5通信系统中的发送与接收设备通信系统中的发送与接收设备o 超外差接收机方框图超外差接收机方框图高频高频放大放大混频器混频器中频中频放大放大解调器解调器低频低频放大放大输入输入回路回路自动自动增益增益控制控制本地本地振荡器振荡器f超外差原理：接收到的不同载频超外差原理：接收到的不同载频的微弱高频已调信号变成统一的

30、的微弱高频已调信号变成统一的中频已调信号，中频放大之后再中频已调信号，中频放大之后再解调解调优点：高增益高稳定中频放大器优点：高增益高稳定中频放大器/不易自激不易自激/信道选择信道选择/最佳解调最佳解调32发送与接收设备小结：发送与接收设备小结：p发送与接收设备主要任务是对基带信号进行处理。发送与接收设备主要任务是对基带信号进行处理。n 发射机端有调制，发射机端有调制，使基带转换成适宜于所采用信道传使基带转换成适宜于所采用信道传输特性的信号输特性的信号。n 接收机端有解调，从传输信号中恢复出基带信号。接收机端有解调，从传输信号中恢复出基带信号。n设备中，产生频率变换的电路有谐振功率放大器、倍频

31、设备中，产生频率变换的电路有谐振功率放大器、倍频器、振荡器、及各种调制、解调器等。器、振荡器、及各种调制、解调器等。p接收机接收机的主要指标是的主要指标是要有足够高的灵敏度（接收弱要有足够高的灵敏度（接收弱信号的能力）和高的选择性（选出有用信号滤除无用信号的能力）和高的选择性（选出有用信号滤除无用信号的能力）。信号的能力）。 p发射机的主要指标是功率、效率与频谱。发射机的主要指标是功率、效率与频谱。33n超外差接收原理超外差接收原理：将接收到的信号与本振混频变成：将接收到的信号与本振混频变成固定的中频已调信号，进行中频放大，再解调。固定的中频已调信号，进行中频放大，再解调。优点：优点：容易得到

32、足够大而且比较稳定的增益；具有较容易得到足够大而且比较稳定的增益；具有较高的选择性和较好的频率特性；高的选择性和较好的频率特性；缺点缺点 ：电路比较复杂；镜象频率干扰电路比较复杂；镜象频率干扰 n 零中频接收：零中频接收：将有用信号直接变换到基带将有用信号直接变换到基带 ，中频，中频为零。为零。n自动增益控制作用（自动增益控制作用（AGC）：接收弱信号和强信号）：接收弱信号和强信号的时候，接收机能得到幅度相差不多的信号。的时候，接收机能得到幅度相差不多的信号。发送与接收设备小结（续）：发送与接收设备小结（续）：34二、信号传输的基本问题二、信号传输的基本问题n 在通信设备中，属于线性系统的电路

33、有线性放在通信设备中，属于线性系统的电路有线性放大器、滤波器、均衡器、相加（减）器、微分大器、滤波器、均衡器、相加（减）器、微分（积分）电路以及工作于线性状态下的反馈控制（积分）电路以及工作于线性状态下的反馈控制电路等。电路等。n 理想线性系统的幅度频率特性为常数理想线性系统的幅度频率特性为常数:相位频率特性为线性函数相位频率特性为线性函数n 若若线性系统的特性不是理想的线性系统的特性不是理想的，则会产生信号的波形失，则会产生信号的波形失真，但不会产生新的频率分量，这种失真称为真，但不会产生新的频率分量，这种失真称为线性失真线性失真。2.1、信号通过线性系统、信号通过线性系统()( )H jH

34、A( )k 352.22.2信号通过非线性系统信号通过非线性系统n 在通信电路中，属于非线性系统的电路有谐振功率放在通信电路中，属于非线性系统的电路有谐振功率放大器、倍频器、振荡器、及各种调制、解调器等。电路大器、倍频器、振荡器、及各种调制、解调器等。电路种类与形式很多，应用很广泛。种类与形式很多，应用很广泛。n研究信号通过非线性系统的问题在通信电路原理分析研究信号通过非线性系统的问题在通信电路原理分析中是很重要的。中是很重要的。n 信号通过非线性系统后，最主要的特点是将信号通过非线性系统后，最主要的特点是将产生新的频率分量。产生新的频率分量。 二、信号传输的基本问题（续）二、信号传输的基本问

35、题（续）36 )()()(2210tvatvaatviiotVtVtvmmi2211coscos)(12( ):,iv t 21,212 ,2,组合频率分量（调制、混频）组合频率分量（调制、混频）：21则则 中有：中有：直流分量直流分量；举例举例:设某非线性系统输出输入特性关系是设某非线性系统输出输入特性关系是二、信号传输的基本问题（续）二、信号传输的基本问题（续）2.2 信号通过非线性系统（续）信号通过非线性系统（续）基波分量和基波分量和谐波分量（实现倍频）谐波分量（实现倍频）：( )ov t37二、信号传输的基本问题（续）二、信号传输的基本问题（续）2.32.3干扰干扰n 信号在传输过程中

36、，不可避免地会受到各种无用信号信号在传输过程中，不可避免地会受到各种无用信号的干扰，这些干扰是限制通信系统性能的主要因素。的干扰，这些干扰是限制通信系统性能的主要因素。n 热噪声：自由电子的无规则热运动与晶格碰撞热噪声：自由电子的无规则热运动与晶格碰撞，产生热产生热噪声。存在于所有的电子器件和传输信道中。噪声。存在于所有的电子器件和传输信道中。n 电路工作时产生的干扰：我们利用器件的非线性，电路工作时产生的干扰：我们利用器件的非线性，产生需要的频率分量，但是同时也会产生不需要的频产生需要的频率分量，但是同时也会产生不需要的频率分量，若滤除不干净就会形成干扰。率分量，若滤除不干净就会形成干扰。38抽样数据模拟信号对每一线段高度编码为一定长度的数字串(01010101)数字信号三、三、通信电路的基本形式通信电路的基本形式模拟电路模拟电路：输入输出皆是模拟信号：输入输出皆是模拟信号处理的也是模拟信号。电路特性可处理的也是模拟信号。电路特性可用代数方程或微分方程表示，求解用代数方程或微分方程表示，求解用拉氏换。用拉氏换。抽样数据电路抽样数据电路：输入输出皆是离散输入输出皆是离散的时间序列信号。电路特性可用差分的时间序列信号。电路特性可用差分方程表示，求解用