通信电子线路1

1、电子与信息工程学院电子与信息工程学院SEIT of HIT 1. 1. 课程简介课程简介 2. 2. 通信系统的基本概念和模型通信系统的基本概念和模型 3. 3. 通信信号传输模型通信信号传输模型 4 4. . 典型常用通信系统典型常用通信系统 SEIT of HITv课程性质课程性质：专业基础课：专业基础课 v课程学时课程学时：6060学时学时v实验学时实验学时：2424学时学时v考核方式考核方式：笔试成绩：笔试成绩 70%70% 平时成绩平时成绩 10% 10% 实验成绩实验成绩 10%10% 课程设计课程设计 10%10%v承袭关系承袭关系：大学物理：大学物理电路基础电路基础电子线路基础

2、电子线路基础 （低频）（低频）高频电子线路（通信电子线路）高频电子线路（通信电子线路）SEIT of HITv课程地位：课程地位：信号处理信号处理电波传播电波传播通信电子线路通信电子线路高等数学高等数学工程数学工程数学电路基础电路基础信号与系统信号与系统数字信号处理数字信号处理随机信号分析随机信号分析现代信号处理现代信号处理数字图像处理数字图像处理电子线路电子线路大学物理大学物理电路基础电路基础电子线路基础电子线路基础数字逻辑电路数字逻辑电路计算机原理计算机原理单片机原理单片机原理数字信号处理机数字信号处理机可编程逻辑器件可编程逻辑器件高等数学高等数学工程数学工程数学大学物理大学物理电磁场与电

3、磁波电磁场与电磁波微波技术微波技术天线原理天线原理 SEIT of HITv课程任务：课程任务： A. A. 建立（无线）通信系统的建立（无线）通信系统的概念。概念。B. B. 认知基本无线通信系统（高频部分）的认知基本无线通信系统（高频部分）的各单元电路。各单元电路。 评价电路的性能指标评价电路的性能指标 各个单元信号传输的数学模型各个单元信号传输的数学模型 各个单元的电路的基本形式及分析各个单元的电路的基本形式及分析 设计基本电路设计基本电路 What is Communication?What is RF (Radio Frequency)What is the Electronics

4、Circuits?What is the Communication System?SEIT of HIT信信 号号：是信息的物理表达层。它是一个物理量，是一个载荷是信息的物理表达层。它是一个物理量，是一个载荷信息的实体，可测量、可描述、可显示。信息的实体，可测量、可描述、可显示。视、听、触、力、声、视、听、触、力、声、光、热、电等。通信信号有数学模型、时域波形、频域结构三种光、热、电等。通信信号有数学模型、时域波形、频域结构三种表现形式。表现形式。（NyquisteNyquiste 采样定理采样定理）。）。电子线路电子线路：用用L L、C C、R R分立元器件、有源器件（二极管、晶体管、分立

5、元器件、有源器件（二极管、晶体管、场效应管、集成电路）组成。完成信号采集、变化处理、传输等场效应管、集成电路）组成。完成信号采集、变化处理、传输等工作的可触摸的具体载体。工作的可触摸的具体载体。信号传播信号传播：电磁波电磁波、光、神经等。、光、神经等。（MaxwellMaxwell方程组方程组）通通 信：信：通信的基本问题就是在一点重新准确地或近似地再现通信的基本问题就是在一点重新准确地或近似地再现另一点所选择的消息另一点所选择的消息”。-Claude -Claude E.ShannonE.Shannon（ShannonShannon定理定理）SEIT of HITv 无线通信的目的无线通信的

6、目的：较低频率信号的传递和交换。较低频率信号的传递和交换。 人类声音信号频率：人类声音信号频率：20Hz20KHz20Hz20KHz，电话：，电话：300Hz3.4KHz300Hz3.4KHz 电视图像信号：电视图像信号：06MHz06MHzv 调制：调制：调制信号（有用信息）去控制高频载波的参数调制信号（有用信息）去控制高频载波的参数, , 使载波信使载波信号的某一个或几个参数（振幅、频率或相位）按照调制信号的规号的某一个或几个参数（振幅、频率或相位）按照调制信号的规律变化。律变化。AMAMFMFMPMPM。v 调制的原因：调制的原因：天线尺寸、多路通信。天线尺寸、多路通信。 高频适于天线辐

7、射和无线传播。当天线的尺寸与信号波长高频适于天线辐射和无线传播。当天线的尺寸与信号波长 相比拟相比拟时时, , 天线的辐射效率才会较高天线的辐射效率才会较高, , 以较小的信号功率可以传播较远的以较小的信号功率可以传播较远的距离距离, , 接收天线也才能有效地接收信号接收天线也才能有效地接收信号。v 无线电信号：无线电信号：基带信号（调制信号基带信号（调制信号/ /音频信号）、载波信号、已音频信号）、载波信号、已调信号（调信号（RFRF）、中频信号（）、中频信号（IFIF）SEIT of HIT信息源信息源输入输入变换器变换器发送发送设备设备信道信道受信者受信者输出输出变换器变换器接收接收设备

8、设备噪声源噪声源模拟通信系统框图模拟通信系统框图 1 1 信息源：信息源：需传送的原始信息需传送的原始信息 2 2 输入变换器：输入变换器：将发信者提供的非电量消息变换为电信号将发信者提供的非电量消息变换为电信号 3 3 发送设备：发送设备：主要有两大任务：主要有两大任务：调制调制、放大、放大 4 4 信道：信道：是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。 5 5 接收设备：接收设备：是从已调信号中恢复出发送端相是从已调信号中恢复出发送端相一致的基带信号一致的基带信号 6 6 输出变换器：输出变换器：将输出的基带信号变换成原来将输出的基带信号变换成原来

9、形式的消息形式的消息 SEIT of HIT信源信源SourceSource信源编码信源编码Source CodeSource Code信道编码信道编码Channel CodeChannel Code调制调制ModMod信宿信宿SinkSink信源译码信源译码Source DeCodeSource DeCode信道译码信道译码Channel DeCodeChannel DeCode解调解调DeModDeMod信道信道 Channel Wire/Channel Wire/Wireless Link/Wireless Link/Network Network Broadcast/Broadcast

10、/Multi-AccessMulti-Access噪声噪声NoiseNoise数字通信系统模型数字通信系统模型射频射频RFRF射频射频RFRFSEIT of HITSEIT of HITSEIT of HITSEIT of HITv对讲机对讲机v广播广播v有线电视网有线电视网v互联网互联网v移动通信网移动通信网v卫星通信：电话、电视、卫星通信：电话、电视、GPSGPS、北斗等、北斗等v电力载波通信电力载波通信v物联网通信物联网通信三网融合三网融合SEIT of HITSEIT of HIT无线电广播发射系统框图无线电广播发射系统框图SEIT of HIT无线电广播接收系统框图无线电广播接收系统

11、框图线路简单。天线接收到信号非常微弱，几十微伏几毫伏，检波后输出的音频线路简单。天线接收到信号非常微弱，几十微伏几毫伏，检波后输出的音频信号更弱，没有足够大的功率来推动扬声器。耳机收听。信号更弱，没有足够大的功率来推动扬声器。耳机收听。 （1 1）灵敏度高，输出功率较大，适用于固定频率的接收。）灵敏度高，输出功率较大，适用于固定频率的接收。 （2 2）多个电台接收时，调谐比较复杂。且高频放大器的放大倍数在频率高端）多个电台接收时，调谐比较复杂。且高频放大器的放大倍数在频率高端比频率低端小，对不同的电台的接收效果会不同。比频率低端小，对不同的电台的接收效果会不同。SEIT of HIT无线电广播接收系统框图无线电广播接收系统框图特点：特点：由由频率固定频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大。电压增益可以的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大。电压增益可以做大，选择性可以做高。做大，选择性可以做高。 本机振荡频率的调节与混频器输入回路的调谐时同步进行的，必须保持角本机振荡频率的调节与混频器输入回路的调谐时同步进行的，必须保持角频率差为频率差为固定的中频固定的中频。多电台接收只需调节本振即可，方便快捷。多电台接收只需调节本振即可，方便快捷。SEIT of HIT卫星通信系统链路示意图卫星通信系统链路示意图天天空空地地海