无线通信基础知识幻灯片.ppt

直接发送无线电波的问题： 由天线理论可知，要将无线电信号有效地发射，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级 (1/10-1)。 原始电信号一般是低频信号， 如语音信号频率范围 f: 20Hz-20KHz λ= c/f λ20kHz = 15Km λ20Hz = 1.5X104 Km 波长很长。要制造出相应的巨大天线是不现实的。 另外，若各发射台发射的均为同一频段的低频信号，信道中会互相重叠、干扰，接收设备也无法接收信号。 解决方法：调制 调制的好处： 采用调制方式以后，由于传送的是高频振荡信号，所需天线尺寸便可大大下降。 同时，不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号作为载波，这样在频谱上就可以互相区分开了。 发送设备各部分功能 高频振荡器：产生频率稳定的高频信号即载波； 高放或倍频器：放大载波信号，如果频率不够高，应通过倍频器使之达到所要求的频率，由多级谐振器组成； 调制器：将调制信号装载到载波信号上，产生已调波； 高频功放：将已调波进行功率放大，获得足够的发射功率；通过天线发射出去； 话筒：将声音变成微弱的电信号； 低放：将微弱电信号进行放大； （2）无线电接收机的组成框图 接收设备的第一级是高频放大器。由于由发送设备发出的信号经过长距离的传播，受到很大的衰减，能量受到很大的损失，同时还受到传输过程中来自各方面的干扰和噪声。当到达接收设备时，信号是很微弱的，因而需要经过放大器的放大，并且，高频放大器的窄带特性同时滤除一部分带外的噪声和干扰。高频放大器的输出是载频为fc的已调信号，经过混频器， 我们一般用趋肤深度来表示趋肤效应的程度 1.电阻 一个实际的电阻器, 在低频时主要表现为电阻特性； 在高频使用时不仅表现有电阻特性的一面, 而且还表现有电抗特性的一面； 其高频时的等效电路为： 2.电容 由介质隔开的两导体即构成电容。 一个电容器的等效电路却如图（a）所示。 理想电容器的阻抗1/(jωC), 如图（b）虚线所示, 其中, f为工作频率, ω=2πf。 3.电感 电感量是电感线圈的主要参数，是表示线圈产生自感应能力的一个物理量； 电感线圈除表现出电感L的特性以外，还具有一定的损耗电阻r和分布电容C； 随着工作频率的升高，线圈的有效电阻将会明显变大； 高频时其分布电容的影响也很大； 其高频等效电路为： 1.5射频电路中常用概念 1.5.1射频电路常用名词解释 1.5.2信号频谱的概念及应用 时域的分析主要是研究被测信号和系统在时域内的幅度和时间特性。 频域分析主要是研究被测信号和系统在频域内的幅频特性和相频特性。将幅频特性和相频特性绘制成谱线，统称为信号的频谱图。 FFT测量 非正弦周期信号的傅里叶级数分解 1、非正弦周期信号的傅里叶级数分解---三角形式 周期信号表达式: 狄里赫利条件 （1）在任何周期内， 绝对可积，即； （2）在任何有限区间内， 具有有限个极大值和极小值； （3）在任何有限区间内， 连续，或只具有有限个第一类间断点。 练习1: 求矩形波信号的频谱特性 例: 矩形波（方波）波形。现求其傅里叶级数展开式。 周期信号的频谱特点: ①离散性——频谱是离散的而不是连续的， 每根谱线代表一个谐波分量。 这种频谱称为离散频谱； ②谐波性——谱线只能出现在基波角频率?1的整数倍上； ③收敛性——幅度谱的谱线幅度随着频率的增加而逐渐衰减 到零。 从一些具体信号得出的，但许多周期性信号的频谱都具有这样的特点。 三角形式的傅立叶级数的另一种形式 : 2. 周期信号的复指数形式傅里叶级数 结论: 同一个信号，既可以展开成三角形式的傅里叶级数，又可展开成复指数形式的傅里叶级数。 前者是实数形式的傅里叶级数，是将周期信号表示为直流分量和一系列谐波分量之和。 后者为复数形式的傅里叶级数，是将周期信号表示为直流分量和一系列虚指数函数之和。 复指数形式傅里叶级数中有负频率项，这只是数学运算的结果，并不表示真正存在负频率分量，负频率项与相应的正频率项合起来才代表一个频率分量。 例：求复指数形式的傅里叶级