1、Chapter 1 绪论1.1 通信电子线路概述1.2 无线电信号的传输原理无线电信号的传输原理1.3 数字通信系统数字通信系统1.4 现代现代 通信系统通信系统1.5 本课程特点本课程特点1.1 通信电子线路概述n 课程内容及要求：n 介绍信息传输和处理的基本电路，基本原理和基本分析方法。n 要求掌握高频发射机、接收机的组成，工作原理和电路设计。n 介绍和分析了回路、高频小信号放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器以及调制、解调、干扰和噪音等。1.1.1无线电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
2、 理论Hertz 实践三个里程碑： Lee de forest 发明电子三极管 W. Shockley 发明晶体三极管 集成电路、数字电路的出现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 通信系统简介1.2-3 无线电信号的产生与发射1.2-4 无线电信号的接收1.2-5 信号及其频谱1.2-1 传输信号的基本方法1 语言和文字 （最原始、最基本的传输手段）2 光通信 （远距离通信，迅速准确）3 电通信 （无线通信，有线通信）Maxwell 在理论上发现电磁场理论Hertz 在实践上证明电磁场的存在 Morse 有线电报Bell 有线电话1.2-2 通信系统简介n 1
3、通信系统原理框图n 2 信号源n 3 发送设备n 4 传输信道n 5 接收设备n 6 收信装置1.2-2.1 通信系统原理框图信号源 发送设备传输信道接收设备收信装置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。无线电发送设备的工作过程和基本原理1、无线电是如何将声音和图像传送到远方？2、广播发射机的组成1.2-3 无线电信号的产生
4、与发射n 无线电发射机方框图无线电发射机 n 将音频信号 “装载 ”到高频振荡中的方法有好几种，如调频、调幅、调相等。电视中图象是调幅，伴音是调频。广播电台中常用的方法是调幅与调频。接收设备n 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。n 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。1.2-4 无线电信号的接收n 最简单的接收机原理框图1.2-4 无线电信号的接收n 超外差式接收机方框图消息信号源 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振荡器混频器中频放大器解调器放大器 视
5、频显示器扬声器等等无线电发射机和接收机原理框图选择电路收信装置n 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。n 例如：还原声音的喇叭恢复图象的显象管传输信道n 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。如电缆、光缆、无线电波等。n 根据传输媒质的不同，可以分为两大类：有线通信：双绞线电缆、同轴电缆、光缆无线通信：自由空间有线通信信道1. 双绞线适用于短距离（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。3. 光纤电缆特点：衰减小（小于 1db/
6、km）、 工作频率高、信息容量大无线通信信道无线通信的传输媒质是自由空间。电磁波从发射天线辐射出去之后，经过自由空间到达接收天线的传播途径可分为两大类：地波和天波。一 地波（分为地面波和空间波）1. 地面波就是沿地面传播的无线电波。适用于长波和超长波。2. 空间波是在发射天线与接收天线间直线传播的无线电波 , 发射天线和接收天线较高，接收点的电磁波由直接波和地面反射波合成。适用于超短波。二 天波n 经过地面 100km至 500km的电离层反射传送到接收点的电磁波。适用于短波。n 电离层反射的特点：频率越高，吸收能量越小，但频率过高电波会穿透电离层。故频率只限于中短波段 300Khz 30Mh
7、z 。散射通信利用对流层对电波的散射进行通讯，它适用于超短波以及微波波段的通信，通信距离很远。无线电波段的划分波段名称 波长范围 频率范围 频段名称n 超长波 10,000100,000m 303kHz 甚低频 VLFn 长 波 1,00010,000m 30030kHz 低频 LFn 中 波 2001,000m 1500300kHz 中频 MFn 中短波 50200m 6,0001,500kHz 中高频 IFn 短 波 1050m 306MHz 高频 HFn 米 波 110cm 30030MHz 甚高频 VHFn 分米波 10100cm 3,000300MHz 特高频 UHFn 厘米波 (微
8、波 ) 110cm 303GHz 超高频 SHFn 毫米波 110mm 30030GHz 极高频 EHFn 亚毫米波 1mm以下 300GHz以上 超极高频1.2-5 信号及其频谱n 常用的信号表示方法1. 数学表达式法如： 正弦波 u=Asint阶越函数 u=A(t)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分和特点，我们通常采用作图的方法来表示频谱。用频率 f作横座标，用信号的各正弦分量的相对振幅作纵座标，通常称之为频谱图。
