高频电子线路摘要.ppt

周冬梅 Chapter 1 绪论 §1.1 课程概述 §1.2 通信系统的组成 §1.3 信号的频谱表示法 §1.5 数字通信系统 §1.6 现代通信系统 §1.4 无线通信系统中的信道 §1.1 课程概述 通信发展简史 原始手段 有线通信 无线通信 烽火、旗语 电报 （1837 Morse） 电话 （1876 Bell） 电磁波的存在 Maxwell 理论 Hertz 实践 了解无线电发送设备和接收设备的工作原理和组成。 掌握构成发送、接收设备的各单元电路的工作原理、典型电路、性能特点、及工程分析方法和实验技能。包括谐振功率放大器、正弦波振荡器、混频、振幅调制解调、角度调制解调等内容。 本课程讨论的通信电子线路主要用于无线通信系统。 课程内容及要求： 课程的特点： 1、电子信息与通信专业学生必须掌握的一 门专业基础课程。 2、它是电路理论、信号与线性系统、低频 电子线路等课程的后继课程。 3、在学习这门课程时要注意它与低频电路 理论的不同分析方法和实验测试的不同 点。 §1.2 通信系统的组成 1.2-1 通信系统组成框图 1.2-2 无线电信号的发射 1.2-3 无线电信号的接收 1.2-1 通信系统原理框图 信号源 发送设备 传输信道 收信装置 接收设备 信号源 在实际的通信电子线路中传输的是各种电信号，为此，就需要将各种形式的信息转变成电信号。 常见的信号源有： 话筒 摄像机 各种传感器件 发送设备 发送设备的作用： 将基带信号变换成适合信道的传输特性的信号。 对基带信号进行变换的原因： 由于要传输的信息种类多样，其对应的基带信号特性各异，这些基带信号往往并不适合信道的直接传输。 传输信道 信号从发送到接收中间要经过传输信道，又称传输媒质。不同的传输信道有不同的传输特性。 根据传输媒质的不同，可以分为两大类：有线信道和无线信道。 有线信道：双线对电缆、同轴电缆、光缆 无线信道：自由空间 接收设备 接收设备的作用： 接收传送过来的信号，并进行处理，以恢复发送端的基带信号。 接收设备的要求： 由于信号在传输和恢复的过程中存在着干扰和失真，接收设备要尽量减少这种失真。 收信装置 收信装置是指接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置。 例如： 还原声音的喇叭 恢复图象的显象管 1.2-2 无线电信号的发射 无线电发射机的组成 调制器：将基带信号加载到高频的振荡信号(载波)上面。即用基带信号去改变载波的参数。 通常载波信号有三个参数可以改变：振幅，频率，相位，表达式为 ，对应有三种调制方式：调幅，调频，调相。广播电台中常用的方法是调幅与调频。 最大的疑问是：为何选择用高频信号来传递信息？ 疑问：为何选择用高频信号来传递信息？ 1、传输特性的问题：音频信号在自由空间中传播的速度较慢(340m/s)，而且衰减很快，根本就不能实现远距离的传输； 2、天线尺寸的问题：为了有效的将电信号辐射出去，要求天线的长度与信号的波长可以相比拟 ； 3、频率资源的问题：多路声音通信同时进行时，使用的频率都是20到20K赫兹。容易混在一起，在接收端我们无法将其分离。 1.2-3 无线电信号的接收 1.最简单的接收机 2.直接放大式接收机 3.超外差式接收机 超外差接收机的主要特点：把被接收的高频调幅信号的载波频率fs先变为频率较低的而且是固定不变的中频fi，再利用中频放大器加以放大，然后进行检波。由于中频是固定的，因此中频放大器的选择性与增益都与接收的载波频率无关。 信号源 谐振放大器 或倍频器 接收 天线 放大器 调制器 高频 振荡器 已调波 放大器 发射 天线 高频 放大器 混频器 中频 放大器 解调器 放大器 信宿 无线电发射机和接收机原理框图 选择 电路 本地 振荡器 3. 频域表示法 根据傅立叶变换的基本原理，任何一个函数都可以用傅立叶级数展开。如果把信号看成一个函数，这就为我们研究信号提供了一种新的方法。通过研究信号的频谱我们可以突出在信号传输中存在的主要问题，如信号的变化规律，信号的能量分布等。 由于任何复杂的信号，都可分解为许多不同频率的正弦信号之和，因此，所谓“频谱”即是指组成信号的各正弦分量按频率分布的情况。为了更直观地了解信号的频率组成和特点，