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第1章 绪论 第1章 绪论 1.1 无线通信系统概述 1.2 信号、频谱与调制 1.3 本课程的特点 思考题与习题 1.1 无线通信系统概述 高频电路是通信系统, 特别是无线通信系统的基础, 是无线通信设备的重要组成部分。  1.1.1 无线通信系统的组成 无线通信(或称无线电通信)的类型很多, 可以根据传输方法、频率范围、用途等分类。不同的无线通信系统, 其设备组成和复杂度虽然有较大差异, 但它们的基本组成不变, 图1 —— 1是无线通信系统基本组成的方框图。 图中虚线以上部分为发送设备（发信机）, 虚线以下部分为接收设备（收信机）, 天线及天线开关为收发共用设备。 信道为自由空间。 话筒和扬声器属于通信的终端设备, 分别为信源和信宿。 图1—1 无线通信系统的基本组成 超外差接收机的主要特点就是由频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大。 当信号频率改变时, 只要相应地改变本地振荡信号频率即可。 由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成, 从中也可看出高频电路的基本内容应该包括:  （1）高频振荡器 （2）放大器  （3）混频或变频 （4）调制与解调 1.1.2 无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: （1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。   （2） 按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半双工和单工方式。 （3） 按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调相以及混合调制等。 （4） 按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数字通信, 也可以分为话音通信、 图像通信、 数据通信和多媒体通信等。  各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。 但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。 本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。 这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。  ? 1.2 信号、 频谱与调制 在高频电路中, 我们要处理的无线电信号主要有三种: 基带（消息）信号、 高频载波信号和已调信号。 所谓基带信号, 就是没有进行调制之前的原始信号, 也称调制信号。 1. 时间特性 一个无线电信号, 可以将它表示为电压或电流的时间函数, 通常用时域波形或数学表达式来描述。 无线电信号的时间特性就是信号随时间变化快慢的特性。  信号的时间特性要求传输该信号的电路的时间特性（如时间常数）与之相适应。  2. 频谱特性 对于较复杂的信号（如话音信号、 图像信号等）, 用频谱分析法表示较为方便。 图 1 — 2 信号分解 对于周期性信号, 可以表示为许多离散的频率分量（各分量间成谐频关系）, 例如图 1 — 3即为图 1 — 2所示信号的频谱图; 对于非周期性信号, 可以用傅里叶变换的方法分解为连续谱, 信号为连续谱的积分。 频谱特性包含幅频特性和相频特性两部分, 它们分别反映信号中各个频率分量的振幅和相位的分布情况。 任何信号都会占据一定的带宽。 从频谱特性上看, 带宽就是信号能量主要部分（一般为90%以上）所占据的频率范围或频带宽度。   图 1 — 3 频谱图 3. 频率特性 任何信号都具有一定的频率或波长。 我们这里所讲的频率特性就是无线电信号的频率或波长。 电磁波辐射的波谱很宽, 如图 1 — 4 所示。 无线电波只是一种波长比较长的电磁波, 占据的频率范围很广。 在自由空间中, 波长与频率存在以下关系: