高频电子线路（第7版）课件 1绪论

1.1通信与通信系统

1.2无线电波段的划分和无线电波的传播

1.3本课程的主要内容及特点本章小结第1章绪论1.1通信与通信系统主要要求：了解通信系统的基本组成及各组成部分的作用了解无线广播通信系统的基本组成及各组成部分的作用

理解通信系统中为何要采用调制技术1.1.1通信系统的基本组成与分类信源输入变换器发送设备信道接收设备输出变换器输出通信：

发送者与接收者之间的信息传递通信系统：用电信号或光信号传输信息的系统通信系统基本组成基带信号(低频信号)调制已调信号(高频信号)噪声与干扰解调基带信号通信系统应用举例：手机、电话、电视、广播一、通信系统的基本组成二、通信系统的分类根据信道不同分有线通信系统无线通信系统根据基带信号不同分模拟通信系统数字通信系统根据是否采用调制分基带传输通信系统带通传输通信系统如广播、电视双工：发送者接收者如电话单工：发送者接收者半双工：发送者接收者如对讲根据通信工作方式不同分广播通信系统电视通信系统AM通信系统FM通信系统FDMTDMCDM1.1.2模拟通信系统一、无线电广播发送设备振荡器：产生高频信号倍频器：将振荡器产生的高频信号频率整数倍升高到所需的载波信号频率振幅调制器：将输入的高频载波信号和低频调制信号变换成高频已调信号，并以足够大的功率输送到天线，然后辐射到空间。调制放大器:由低频电压和功率放大级组成,用来放大话筒所产生的微弱信号，并送入调制器。调幅广播发送设备组成二、无线电调幅广播接收设备

超外差式调幅接收机组成框图

高频放大器输出载频fC的已调信号，本机振荡器提供频率为fL的高频等幅信号，它们同时送入混频器。在其输出端可获得频率较低的中频已调信号，通常取中频频率fI=fL-fC

。

中频放大器为中心频率固定在fI上的选频放大器，它进一步滤除无用信号，并将有用信号放大到足够值。

检波器对中频放大器送来的信号进行解调，可恢复出原基带信号，然后经低频放大器后输出。

高频放大器对天线所接收的信号进行初步的选择，抑制无用频率的信号，而将所需频率的信号加以放大。

用基带信号去控制高频信号的某一参数，使该参数按照基带信号的规律变化的过程，称为调制。

基带信号也称为调制信号；未调制的高频信号称为载波信号；经调制后的高频信号称为已调信号。

用基带信号去控制高频信号的振幅，称为调幅AM

频率，称为调频FM

相位，称为调相PM三、调制基本概念为何要调制？1.天线尺寸大于信号波长的十分之一，信号才能有效发射。例如f

=

1

kHz，则天线长度需大于30km，显然是不现实的。又如语音频率范围20Hz~20kHz，对应波长15000km~15km，直接进行传输是不现实的。2.实现信道的频率复用1.1.3数字通信系统传输数字信号的通信系统*发送端的信源编码器和信道编码器的作用是把输入模拟信号经模数转换、编码、加密、差错控制后变换成适合调制电路要求的数字基带信号，它是离散取值的脉冲序列。数字基带信号经由发射机进行数字调制和高频功率放大后送入信道。*接收端的处理过程是发送端相对应处理的逆过程。一、数字通信系统的组成及优点

数字通信系统抗干扰、抗噪声能力强，易利用计算机进行处理。

用数字基带信号去控制高频信号的振幅，称为振幅键控ASK

频率，称为频率/移键控FSK

相位，称为相位/移键控PSK

用数字基带信号对高频余弦载波进行的调制，称为数字调制。二、数字调制的一般概念(a)数字基带信号

(b)ASK信号

(c)PSK信号

(d)FSK信号

图1.1.5数字调制信号波形

数字通信系统典型实例：GSM蜂窝手机*射频电路完成双工通信，包含从天线选择接收信号到解调输出基带信号的所有电路，以及将要传输的基带信号进行调制并经功率放大后发射出去的所有电路。*逻辑音频主要包括基带电路和逻辑控制电路两部分。*人机界面实现用户的控制操作，并显示工作状态与信息。三、数字手机简介数字通信系统典型实例：GSM蜂窝手机*基带电路在发射时的作用是拾取语音信号并将其处理成适合调制电路要求的基带信号，在接收时的作用则是将解调输出的基带信号还原为语音输出*逻辑控制电路包含中央处理单元、数字语音处理及各种

存储器电路等，用来控制手机协调工作完成各项功能1.2无线电波段的划分和无线电波的传播主要要求：了解无线电波段的划分了解无线电波的传播方式及其特点1.2无线电波段的划分和无线电波的传播1.2.1无线电波段的划分波段名称波长范围频率范围频段名称超长波10010km330kHz甚低频VLF长波中波短波超短波(米波)101km1000200m20010m101m30300kHz0.31.5MHz1.5

30MHz30300MHz低频LF中频MF高频HF甚高频VHF微波分米波厘米波毫米波亚毫米波10010cm101cm101mm10.1mm0.33GHz330GHz30

300GHz3003000GHz特高频UHF超高频SHF极高频EHF超极高频光波1001m3300THz1T=1012无线电波在空中传播的速度和光速相同,为c=3×108m/s,高频信号的频率f(Hz)

与其波长λ（m）的关系为：中波AM广播典型频率范围526.5kHz~1605.5kHzAM广播短波典型频率范围3.2~26.1MHzFM广播典型频率范围87~108MHz沿地面传播中、长波、超长波特点传输特性稳定，传输距离远(地波)沿空间直线传播（视距传播）超短波以上传输距离短(空间波)依靠电离层传播电离层1.5MHz~30MHz短波(天波)传输距离远，传输特性不稳定1.2.2无线电波的传播波段名称传播主要应用超长波地波潜艇通信、远洋通信、远程导航、发送标准时间信号等长波地波除上述外，还用于低下通信中波地波为主广播、导航、船舶通信、飞行通信、船港通信等短波天波为主中远距离的广播与通信等超短波(米波)空间波调频广播、电视、移动通信、雷达、导航等微波分米波厘米波毫米波亚毫米波空间波电视、雷达、卫星通信、中继通信等光波无线电波的传播方式及其应用本课程研究内容包括以下几个方面:高频小信号放大器高频功率放大器正弦波振荡器调制与解调电路混频电路反馈控制电路本课程特点:分析方法上的复杂性线路种类和形式的多样性实践性1.3本课程的主要内容及特点本章小结用电信号（或光信号）传输信息的系统称为通信系统，它由信源，输入、输出变换器，发送、接收设备和信道组成。根据信道不同，可分为有线通信系统和无线通信系统。为了改善系统性能、实现信号的有效传输及信道复用，通信系统中广泛采用调制技术。调制即用待传输的基带信号去改变高频载波