电子系统设计与工程应用 课件全套 （田孝华） 第1--7章 电子系统设计概述 -- 其他单元电路设计.pptx

1.1电子系统及其功能组成

1.2电子系统设计方法与开发流程

1.3电子系统设计应考虑的主要因素

1.4常用EDA软件

1.5电子系统设计资料查找;1.1电子系统及其功能组成;系统是指由两个及两个以上各不相同但又相互联系、相互制约的单元组成的，在给定环境下能够完成一定功能的综合体。一个系统有可能包含若干个功能明确的子系统。电子系统是指由电子元器件或部件组成的，能够产生、传输、采集与处理电信号及信息的完整的电子装置。更通俗地说，能够完成一个特定功能的完整的电子装置都可以称为电子系统。

电子系统伴随电子器件的产生而产生，并随着电子器件的实现水平，特别是器件的集成化水平、处理速度、专用集成芯片(ASIC)以及计算机辅助设计(CAD)等工具的发展而发展。电子系统方便了日常生活，改善了生活质量，提高了专业人员的工作效率。可以说，电子系统已经渗透到生活与工作的方方面面，无论是普通大众还是专业人员，离开电子系统几乎寸步难行!随着电子技术的发展与万物互联时代的来临，电子系统将向小型化、智能化、综合化、平台通用化、网络一体化的方向发展，并且几乎无一例外地采用硬件与软件高度结合的方式。

电子系统的应用领域非常广泛，与日常生活密切相关的电视机、空调、冰箱、半导体收音;机、手机等均属于电子系统或电子产品的范畴。除此之外，具有特定功能的移动通信系统、卫星通信系统、雷达系统、导航系统、电子对抗系统、测控仪器、汽车电子系统、机载综合航空电子系统等复杂系统更是电子系统的重要组成部分，它们在电子系统家族中的地位举足轻重。

通常一个产品在批量生产与推广应用之前，一般都要经历需求分析、功能量化、系统方案设计与论证、系统开发、测试修改与鉴定、试用与产品定型等几个阶段，电子系统也不例外。所谓电子系统设计，是指在功能量化的基础上，对系统整体与功能单元模块的实现方案、性能指标、信号格式以及模块间信号传输协议及连接接口进行的设计。其中，在实现方案的设计中包括关键元器件的选取，在连接接口设计中包括连接接口的实现方式与信号线的定义等。;由于??子系统设计是一个非常复杂的问题，涉及的知识面非常广，要求设计人员不仅具备广阔的专业理论知识与丰富的工程项目经验，而且对层出不穷的现代电子实现技术要有准确认识与实时把握，因此，电子系统的设计往往既是项目开发中的重点，也是项目开发中的难点。为了使设计的方案在项目开发中达到事半功倍的效果，避免浪费时间与增加开发成本，本书主要围绕设计问题展开专题研究，对方案的工程实现不予讨论。

尽管不同电子系统功能各异，其实现方案也千差万别，但从功能组成来看它们都有很多相同或相似的地方。现代电子系统典型功能组成如图1.1所示。;信息源将各种消息转换为电信号。基带信号处理单元，顾名思义，用于完成对基带信号的处理。若系统功能不同以及信道环境有差异，则基带信号处理单元的组成就会有较大差异。其中，模拟体制的电子系统通常在完成对信号的调理后，即可将信号输入到信号调制单元，而数字体制的电子系统基带信号处理单元比模拟体制复杂，且不同数字系统的组成也存在很大差异，一般包括信号调理、模/数转换、信源编码、块交织、信道编码、伪码扩频、扰码加密等功能模块。来自基带信号处理单元的信号在调制单元完成对信号的调制，使载波的幅度、相位、频率等电参量随基带信号的变化规律而发生变化，从而将基带信号的频谱搬移到中频上。混频单元实现已调制中频信号与射频载波的混频，进一步将有用信号的频谱搬移到发射的频率上，以实现信号在传输媒质中的有效传输。滤波放大单元有两个功能:一是经带通滤波，保留混频输出信号中的载波与中频之和的射频分量，滤除载波与中频之差的射频分量，减小无用分量产生的干扰；二是对射频信号进行功率放大，满足系统作用距离对输出功率的要求。滤波之后，信号经射频电缆或波导传送到发射天线，完成有效辐射。人机;交互与显示单元用于完成系统操作菜单、系统参数等的选择与输入，以便系统按照用户要求工作，并显示关键参数与关键指标等。监测控制与自检测单元一方面完成系统的开机自检，检查系统是否完好，一方面对系统的关键指标进行实时检查，判断系统性能是否满足工作要求。一旦出现异常，该单元将产生相应的控制信号，完成对系统工作状态的控制与切换。频率合成单元根据人机交互单元输出的、与系统工作频率或工作波道对应的控制信号，产生对应射频频率的载波，供混频单元混频。电源单元将交流市电转换为直流电，并产生不同大小的直流电压。

天线接收的信号经射频电缆或波导后输入到带通滤波与前置放大单元，以抑制带外噪声，并对微弱信号进行低噪声放大，以提高信噪比。来自天线的信号通常包括有用信号和噪声两部分，其中有用信号的带宽有限，经过一定距离的传播后衰减成功率极小的微弱信号，而噪声覆盖整个频带，带通滤波器仅让通带内的频谱成分通过。这样，接收的信号与噪声经带通滤