1、1 绪 论,1.1 无线电通信发展简史,1.2 无线电信号传输原理,1.2.1 传输信号的基本方法,1.2.2 无线电信号的产生与发射,1.2.3 无线电信号的接收,1.3 通信的传输媒质,1.1 无线电通信发展简史,1837年莫尔斯发明电报，创造莫尔斯电码，开创通信的新纪元。,1876年贝尔发明电话，能够直接将语言信号变为电信号沿导线传送。,1887年德国物理学家赫兹以卓越的实验技巧证实了电磁波是客观存在的。,1864年英国物理学家麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在，为后来的无线电发明和发展奠定了坚实的理论基础。,1895年马可尼首次在几百米的距离实现电磁波通信，1901年首次完成横渡大西洋
2、的通信。,1904年，弗莱明发明电子二极管，进入无线电电子学时代。,1907年李德福雷斯特发明了电子三极管，用它可组成多种重要功能的电子线路。,1948年肖克莱等人发明了晶体三极管，它在许多方面已取代了电子管的传统地位。,20世纪60年代开始出现将“管”、“路”结合起来的集成电路。,End,1.1 无线电通信发展简史,通信的一般含义是从发送者到接收者之间信息的传递。用电信号传输信息的系统称通信系统，也称电信系统。 通信系统由输入、输出变换器，发送、接收设备和信道等组成。,1.2.1 传输信号的基本方法,1.2.1 传输信号的基本方法,图 1.2.3 通信系统框图,信号源,接收设备,发送设备,传
3、输信道,收信装置,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。,常见的输入变换器有：,话筒,摄象机,各种传感器件,输入变换器,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：,基带信号往往并不适合信道的直接传输。,发送设备,为什么要调制？,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:c = f,式中: c为光速, f 和分别为无线电波的频率和波长, 因此, 无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁波。 对频率或波长进行分段, 分别称为频段或波段。 不同频
4、段信号的产生、放大和接收的方法不同, 传播的能力和方式也不同, 因而它们的分析方法和应用范围也不同。,电磁波波谱,信号及其频谱,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，我们通常采用作图的方法来表示频谱。用频率f作横坐标，用信号的各正弦分量的相对振幅作纵坐标，通常称之为频谱图。,语音信号频谱示意图,可以看到语音信号的频谱是连续的，其主要 能量集中在1000Hz左右。,电压,f/Hz,300,3400,理论和实践证明，只有当电信号的频率很高，以致它的波长与天线的尺寸相近时，电信号才
5、能有效辐射传输。一般基带信号频率很低，采用调制就可以把低频基带信号调制在高频载波信号上，从而易于实现电信号的有效传输。,调制的基本原理,用基带信号去改变高频载波信号的某一参量，就可以实现调制。用基带信号去改变高频载波信号的振幅，则称为振幅调制，简称调幅，用符号AM表示。用基带信号去改变高频载波信号的频率，则称为频率调制，简称调频，用符号FM表示。用基带信号去改变高频载波信号的相位，则称为相位调制，简称调相，用符号PM表示。,调制方式,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。,对接收设备的要求：,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
6、这种失真。,接收设备,收信装置 接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置。,如：,还原声音的喇叭,恢复图象的显象管,收信装置,1.2.2 无线电信号的产生与发射,图 1.2.3 正弦调幅波形,将音频信号“装载”在高频载波上，以利于由天线发射和接收。,声音,图 1.2.8 调幅发射机方框图,1.2.2 无线电信号的产生与发射,End,1.2.3 无线电信号的接收,图 1.2.11 超外差式接收机方框图,1.3 通信的传输媒质,根据传输媒质的不同，分为有线通信与无线通信。,有线 电视网,广播网,电视机 收音机,局域网,计算机1,计算机2,有线通信传输媒质有：双线对电缆同轴电缆光纤（光缆）,无
7、线通信的传输媒质是自由空间。,1.3 通信的传输媒质,1、双线对电缆,适用于短距离（小于100m）、1Mb/s数据率 的通信环境。,2、同轴电缆,适用于距离在几百米、带宽小于10Mhz、码 流率小于20Mbps的通信环境。,有线通信信道,3、光纤,衰减小（小于1db/km）、工作频率高、信息容量大。,1.3 通信的传输媒质,图 1.3.1 电磁波传播的几种方式,无线通信的传输媒质是自由空间。,音 频,射 频,微 波,高频电子线路的工作频段,End,1.3 通信的传输媒质,消息 信号源,放大器,调制器,高频 振荡器,谐振放大器 或倍频器,已调波 放大器,发射 天线,接收 天线,高频 放大器,本地
8、 振荡器,混频器,中频 放大器,解调器,放大器,视频显示器 扬声器等等,选频 网络,无线电发射机和接收机框图,课程主要内容,处理高频信号的功能电路 高频信号的产生电路（振荡器） 放大电路（小信号放大器和功率放大） 变换电路（倍频、混频） 调制和解调电路 反馈控制电路（自动增益控制、自动频率控制、自动相位控制）,课程特点,功能电路都是非线性电路，用工程近似分析法 功能电路多，注意各电路的共性及功能之间的内在联系 课程实践性强,第2章 信号分析,第3章 选频网络(6学时),第4章 高频小信号放大器(6学时),第5章 非线性电路、时变参量电路和变频器(4学时),第6章 高频功率放大器(6学时),第7章 正弦波振荡器(8学时),第1章 绪论(2学时),高频电子线路,高频电子线路,第8章 参量现象与时变电抗电路,第9章 振幅调制与解调(6学时),第10章 角度调制与解调(2学时),第11章 数字调制与解调,第12章 反馈控制电路,第13章 频率合成技术,End,
