高頻電子線(xiàn)路_張肅文_第6版課件_第1章_緒論

1、高頻電子線(xiàn)路高頻電子線(xiàn)路許艷許艷信息工程系信息工程系教材及參考書(shū)教材及參考書(shū) 高頻電子線(xiàn)路（第五版）高頻電子線(xiàn)路（第五版），張肅文，張肅文，高等教育出版社高等教育出版社 高頻電子線(xiàn)路（第五版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)高頻電子線(xiàn)路（第五版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，張肅文，高等教育出版社張肅文，高等教育出版社 高頻電路的原理與分析高頻電路的原理與分析，杜武林，西，杜武林，西安電子科技大學(xué)出版社安電子科技大學(xué)出版社 非線(xiàn)性電子線(xiàn)路非線(xiàn)性電子線(xiàn)路，嚴(yán)國(guó)萍，華中科技，嚴(yán)國(guó)萍，華中科技大學(xué)出版社大學(xué)出版社 教學(xué)、考核方式教學(xué)、考核方式 教學(xué)方式：教學(xué)方式： 課堂講授課堂講授-40-40學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)-16-16學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 考核

2、方式：考核方式： 平時(shí)成績(jī)（考勤平時(shí)成績(jī)（考勤+ +作業(yè)）作業(yè)）-30%-30% 考試成績(jī)：閉卷考試成績(jī)：閉卷-70%-70%講授內(nèi)容講授內(nèi)容 1. 1. 緒論緒論 2. 2. 選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò) 3. 3. 高頻小信號(hào)放大器高頻小信號(hào)放大器 4. 4. 非線(xiàn)性電路、時(shí)變參量電路和變頻器非線(xiàn)性電路、時(shí)變參量電路和變頻器 5 5. . 高頻功率放大器高頻功率放大器 6 6. . 正弦波振蕩器正弦波振蕩器1.概述概述 1.1 1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi) 1.2 1.2 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史 1.3 1.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理 1.4 1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)

3、字通信系統(tǒng) 1.5 1.5 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 1.6 1.6 本課程的特點(diǎn)本課程的特點(diǎn)1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi)u包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為電子線(xiàn)路電子線(xiàn)路1 1 電子線(xiàn)路按照工作頻率可分成電子線(xiàn)路按照工作頻率可分成 低頻電子線(xiàn)路低頻電子線(xiàn)路低頻低頻通常指通常指頻率低于頻率低于300kHz300kHz的范圍的范圍，語(yǔ)音的電信，語(yǔ)音的電信號(hào)、生物電信號(hào)、地震電信號(hào)、機(jī)械振動(dòng)的電信號(hào)、生物電信號(hào)、地震電信號(hào)、機(jī)械振動(dòng)的電信號(hào)等都屬于這個(gè)范圍。號(hào)等都屬于這個(gè)范圍。 高頻電子線(xiàn)路高頻電子線(xiàn)路 微波電子線(xiàn)路微波電子線(xiàn)路2 2 按電子線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分按電子

4、線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分類(lèi)類(lèi)1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi)u包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為電子線(xiàn)路電子線(xiàn)路1 1 電子線(xiàn)路按照工作頻率可分成電子線(xiàn)路按照工作頻率可分成 低頻電子線(xiàn)路低頻電子線(xiàn)路 高頻電子線(xiàn)路高頻電子線(xiàn)路高頻高頻通常指頻率在通常指頻率在300kHz300MHz的范圍的范圍，廣，廣播、電視、短波通信、移動(dòng)通信等無(wú)線(xiàn)電設(shè)備都播、電視、短波通信、移動(dòng)通信等無(wú)線(xiàn)電設(shè)備都工作在這個(gè)頻率范圍之內(nèi)。工作在這個(gè)頻率范圍之內(nèi)。 微波電路微波電路2 2 按電子線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分按電子線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分類(lèi)類(lèi)1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi)u包含有源器件的網(wǎng)

5、絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為電子線(xiàn)路電子線(xiàn)路1 1 電子線(xiàn)路按照工作頻率可分成電子線(xiàn)路按照工作頻率可分成 低頻電子線(xiàn)路低頻電子線(xiàn)路 高頻電子線(xiàn)路高頻電子線(xiàn)路 微波電路微波電路微波微波泛指頻率泛指頻率高于高于300MHz以上的范圍以上的范圍，衛(wèi)星電，衛(wèi)星電視、微波中繼通信、雷達(dá)、導(dǎo)航等設(shè)備都工作在視、微波中繼通信、雷達(dá)、導(dǎo)航等設(shè)備都工作在這個(gè)頻率范圍。這個(gè)頻率范圍。2 2 按電子線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分按電子線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分類(lèi)類(lèi)1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi)u包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為電子線(xiàn)路電子線(xiàn)路1 1 電子線(xiàn)路按照工作頻率可分成電子線(xiàn)路按照工作頻

6、率可分成2 2 按電子線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分按電子線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分類(lèi)類(lèi) 線(xiàn)性電路線(xiàn)性電路由由線(xiàn)性元件組成線(xiàn)性元件組成的電子線(xiàn)路叫的電子線(xiàn)路叫線(xiàn)性電子線(xiàn)路線(xiàn)性電子線(xiàn)路。線(xiàn)性電路線(xiàn)性電路是用線(xiàn)性代數(shù)方程、線(xiàn)性微分方程或線(xiàn)是用線(xiàn)性代數(shù)方程、線(xiàn)性微分方程或線(xiàn)性差分方程來(lái)描述。性差分方程來(lái)描述。 非線(xiàn)性電路非線(xiàn)性電路1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi)u包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為電子線(xiàn)路電子線(xiàn)路1 1 電子線(xiàn)路按照工作頻率可分成電子線(xiàn)路按照工作頻率可分成2 2 按電子線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分按電子線(xiàn)路中所包含的元件性質(zhì)來(lái)分類(lèi)類(lèi) 線(xiàn)性電路線(xiàn)性電路 非線(xiàn)性電路非線(xiàn)性電路

7、含有非線(xiàn)性元件含有非線(xiàn)性元件的電子線(xiàn)路叫的電子線(xiàn)路叫非線(xiàn)性電子線(xiàn)路非線(xiàn)性電子線(xiàn)路。非線(xiàn)性電路非線(xiàn)性電路是用非線(xiàn)性代數(shù)方程、非線(xiàn)性微分方是用非線(xiàn)性代數(shù)方程、非線(xiàn)性微分方程、非線(xiàn)性差分方程來(lái)描述的。程、非線(xiàn)性差分方程來(lái)描述的。1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi)u包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為包含有源器件的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為電子線(xiàn)路電子線(xiàn)路含有時(shí)變參數(shù)元件含有時(shí)變參數(shù)元件的電子線(xiàn)路叫的電子線(xiàn)路叫參變電路或時(shí)參變電路或時(shí)變電路。變電路。u本課程主要研究本課程主要研究高頻、模擬、非線(xiàn)性、高頻、模擬、非線(xiàn)性、時(shí)變電子線(xiàn)路時(shí)變電子線(xiàn)路u非線(xiàn)性電子線(xiàn)路與線(xiàn)性電子線(xiàn)路的區(qū)別非線(xiàn)性電子線(xiàn)路與線(xiàn)性電子線(xiàn)路的區(qū)別信號(hào)頻率高，大部

8、分電路為非線(xiàn)性工作非線(xiàn)性工作（完成信號(hào)頻率變換功能）；應(yīng)用集中參數(shù)描述元器件，但器件存在高頻效應(yīng)，雜散參數(shù)對(duì)電路產(chǎn)生很大影響。信號(hào)頻率較低，元器件工作在線(xiàn)性工作線(xiàn)性工作區(qū)；應(yīng)用集中參數(shù)描述元器件。 低頻電子線(xiàn)路低頻電子線(xiàn)路高頻電子線(xiàn)路高頻電子線(xiàn)路微波電路微波電路電路尺寸可以與工作波長(zhǎng)相比擬，應(yīng)用場(chǎng)的方法進(jìn)行分析。 線(xiàn)性電子線(xiàn)路線(xiàn)性電子線(xiàn)路非線(xiàn)性電子線(xiàn)路非線(xiàn)性電子線(xiàn)路1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi)1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi)u非線(xiàn)性電路的特點(diǎn)非線(xiàn)性電路的特點(diǎn)1 1 非線(xiàn)性電子線(xiàn)路不具有疊加性和均勻非線(xiàn)性電子線(xiàn)路不具有疊加性和均勻性，性，不適用疊加定理；不適用疊加定理；2 2 在穩(wěn)定

9、狀態(tài)之下，非線(xiàn)性電子線(xiàn)路在穩(wěn)定狀態(tài)之下，非線(xiàn)性電子線(xiàn)路輸輸出變量中包含有輸入變量中不具有的頻率出變量中包含有輸入變量中不具有的頻率成分；成分；3 3 處于非線(xiàn)性狀態(tài)工作的有源器件，它處于非線(xiàn)性狀態(tài)工作的有源器件，它們的們的輸出響應(yīng)與器件工作點(diǎn)的選取和輸入輸出響應(yīng)與器件工作點(diǎn)的選取和輸入信號(hào)的大小有關(guān)；信號(hào)的大小有關(guān)；1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi)u非線(xiàn)性電路的特點(diǎn)非線(xiàn)性電路的特點(diǎn)4 4 描述非線(xiàn)性器件特性的參量有三種描述非線(xiàn)性器件特性的參量有三種一是靜態(tài)參量一是靜態(tài)參量，也稱(chēng)為直流參量；，也稱(chēng)為直流參量；二是動(dòng)態(tài)參量二是動(dòng)態(tài)參量，也稱(chēng)為交流參量；，也稱(chēng)為交流參量；三是折合參量三是折合參量

10、，也稱(chēng)為平均參量。，也稱(chēng)為平均參量。用這三種參量綜合起來(lái)描述一個(gè)非線(xiàn)性用這三種參量綜合起來(lái)描述一個(gè)非線(xiàn)性器件的工作狀態(tài)。器件的工作狀態(tài)。5 5 非線(xiàn)性電子線(xiàn)路的數(shù)學(xué)描述是非線(xiàn)性電子線(xiàn)路的數(shù)學(xué)描述是非線(xiàn)性非線(xiàn)性方程；方程；二階以上的非線(xiàn)性微分方程還沒(méi)有實(shí)用的二階以上的非線(xiàn)性微分方程還沒(méi)有實(shí)用的求解方法。在工程上一直沿用的是近似解法，求解方法。在工程上一直沿用的是近似解法，本課程也將采用這種方法。本課程也將采用這種方法。1.概述概述 1.1 1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi) 1.2 1.2 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史 1.3 1.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理 1.4 1.

11、4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) 1.5 1.5 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 1.6 1.6 本課程的特點(diǎn)本課程的特點(diǎn)u遠(yuǎn)距離信息傳遞遠(yuǎn)距離信息傳遞信鴿、驛站、烽火臺(tái)、海上用的旗語(yǔ)、信鴿、驛站、烽火臺(tái)、海上用的旗語(yǔ)、手語(yǔ)手語(yǔ)u有線(xiàn)通信有線(xiàn)通信18371837年年莫爾斯莫爾斯電報(bào)碼電報(bào)碼18761876年年 貝爾貝爾電話(huà)電話(huà)1.2 無(wú)線(xiàn)電通信發(fā)展簡(jiǎn)史無(wú)線(xiàn)電通信發(fā)展簡(jiǎn)史u無(wú)線(xiàn)通信無(wú)線(xiàn)通信18641864年年 麥克斯韋麥克斯韋 電磁理論電磁理論18871887年年 赫茲赫茲實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證19041904年年弗萊明弗萊明電子二極管電子二極管19071907年年福萊斯特福萊斯特 電子三極管電子三極管1948

12、1948年年肖克萊肖克萊晶體三極管晶體三極管2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代集成電路出現(xiàn)集成電路出現(xiàn)1.2 無(wú)線(xiàn)電通信發(fā)展簡(jiǎn)史無(wú)線(xiàn)電通信發(fā)展簡(jiǎn)史電子技術(shù)發(fā)電子技術(shù)發(fā)展史第一個(gè)展史第一個(gè)重要里程碑重要里程碑電子技術(shù)發(fā)電子技術(shù)發(fā)展史第二個(gè)展史第二個(gè)重要里程碑重要里程碑電子技術(shù)發(fā)電子技術(shù)發(fā)展史第三個(gè)展史第三個(gè)重要里程碑重要里程碑原始手段原始手段有線(xiàn)通信有線(xiàn)通信無(wú)線(xiàn)通信無(wú)線(xiàn)通信烽火、旗烽火、旗語(yǔ)語(yǔ)電報(bào)電報(bào) （1837 1837 Morse）電話(huà)電話(huà) （1876 1876 Bell）電磁波的存在電磁波的存在 Maxwell 理論理論Hertz 實(shí)踐實(shí)踐三個(gè)里程碑：三個(gè)里程碑： Lee de forest

13、 發(fā)明電子三極管發(fā)明電子三極管 W. Shockley 發(fā)明晶體三極管發(fā)明晶體三極管 集成電路、數(shù)字電路的出現(xiàn)集成電路、數(shù)字電路的出現(xiàn)1.2 無(wú)線(xiàn)電通信發(fā)展簡(jiǎn)史無(wú)線(xiàn)電通信發(fā)展簡(jiǎn)史1.概述概述 1.1 1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi) 1.2 1.2 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史 1.3 1.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理 1.4 1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) 1.5 1.5 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 1.6 1.6 本課程的特點(diǎn)本課程的特點(diǎn)1.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理 1.3.1 1.3.1 傳輸信號(hào)的基本方法傳輸信號(hào)的基本方法 1.3.2 1.3.2

14、 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1.3.3 1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射 1.3.4 1.3.4 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收 1.3.5 1.3.5 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜1.3.1 傳輸信號(hào)的基本方法傳輸信號(hào)的基本方法u語(yǔ)言和文字語(yǔ)言和文字最原始、最基本的傳輸手段最原始、最基本的傳輸手段u光通信光通信遠(yuǎn)距離通信，迅速準(zhǔn)確遠(yuǎn)距離通信，迅速準(zhǔn)確u電通信電通信無(wú)線(xiàn)通信，有線(xiàn)通信無(wú)線(xiàn)通信，有線(xiàn)通信Maxwell Maxwell 在理論上發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)理論在理論上發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)理論Hertz Hertz 在實(shí)踐上證明電磁場(chǎng)的存在在實(shí)踐上證明電磁場(chǎng)的存在Morse Morse 有

15、線(xiàn)電報(bào)有線(xiàn)電報(bào)Bell Bell 有線(xiàn)電話(huà)有線(xiàn)電話(huà)無(wú)線(xiàn)電無(wú)線(xiàn)電1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u1 通信系統(tǒng)原理框圖通信系統(tǒng)原理框圖u2 信號(hào)源信號(hào)源u3 發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備u4 傳輸信道傳輸信道u5 接收設(shè)備接收設(shè)備u6 收信裝置（換能器）收信裝置（換能器）信號(hào)源信號(hào)源發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備傳輸信道傳輸信道收信裝置收信裝置接收設(shè)備接收設(shè)備通信系統(tǒng)原理框圖通信系統(tǒng)原理框圖1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介信號(hào)源發(fā)送設(shè)備傳輸信道接收設(shè)備收信裝置u1 信號(hào)源信號(hào)源在實(shí)際的通信電子線(xiàn)路中傳輸?shù)氖歉鞣N在實(shí)際的通信電子線(xiàn)路中傳輸?shù)氖歉鞣N電信號(hào)。為此，需要將各種形式的信息轉(zhuǎn)電信號(hào)。為此，需要將各種形式的信息

16、轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。變成電信號(hào)。常見(jiàn)的信號(hào)源有常見(jiàn)的信號(hào)源有話(huà)筒話(huà)筒攝像機(jī)攝像機(jī)各種傳感器件各種傳感器件1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介信號(hào)源發(fā)送設(shè)備傳輸信道接收設(shè)備收信裝置1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u2 發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備作用作用將基帶信號(hào)變換成適合信道的傳輸特性的將基帶信號(hào)變換成適合信道的傳輸特性的信號(hào)。信號(hào)。1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u2 發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備兩大任務(wù)兩大任務(wù)調(diào)制：調(diào)制：將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合信道傳輸特將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合信道傳輸特性的頻帶信號(hào)；性的頻帶信號(hào)；放大：放大：是指對(duì)調(diào)制信號(hào)和已調(diào)信號(hào)的電壓是指對(duì)調(diào)制信號(hào)和已調(diào)信號(hào)的電壓和功率放大、濾波等處理過(guò)程，以保

17、證送入和功率放大、濾波等處理過(guò)程，以保證送入信道足夠大的已調(diào)信號(hào)功率。信道足夠大的已調(diào)信號(hào)功率。對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行變換的原因?qū)鶐盘?hào)進(jìn)行變換的原因由于要傳輸?shù)男畔⒎N類(lèi)多樣，其對(duì)應(yīng)的基由于要傳輸?shù)男畔⒎N類(lèi)多樣，其對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)特性各異，這些基帶信號(hào)往往并不適帶信號(hào)特性各異，這些基帶信號(hào)往往并不適合信道的直接傳輸。合信道的直接傳輸。1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u3 傳輸設(shè)備（傳輸媒質(zhì)）傳輸設(shè)備（傳輸媒質(zhì)）信號(hào)從發(fā)送到接收中間所經(jīng)過(guò)傳輸信道。信號(hào)從發(fā)送到接收中間所經(jīng)過(guò)傳輸信道。電纜、光纜、無(wú)線(xiàn)電波等。電纜、光纜、無(wú)線(xiàn)電波等。不同的傳輸信道有不同的傳輸特性，根不同的傳輸信道有不同的傳輸特性，根據(jù)

18、傳輸媒質(zhì)的不同，可以分為兩大類(lèi)：據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同，可以分為兩大類(lèi)：有線(xiàn)通信：有線(xiàn)通信：雙線(xiàn)對(duì)電纜、同軸電纜、光纖雙線(xiàn)對(duì)電纜、同軸電纜、光纖無(wú)線(xiàn)通信：無(wú)線(xiàn)通信：自由空間、水自由空間、水信號(hào)源發(fā)送設(shè)備傳輸信道接收設(shè)備收信裝置1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u（1）有線(xiàn)通信信道）有線(xiàn)通信信道 雙絞線(xiàn)雙絞線(xiàn)適用于短距離（小于適用于短距離（小于100m）、）、1Mb/s數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)率的通信環(huán)境。率的通信環(huán)境。 同軸電纜同軸電纜適用于距離在幾百米、帶寬小于適用于距離在幾百米、帶寬小于10MHz、碼流率小于碼流率小于20Mbps的通信環(huán)境。的通信環(huán)境。 光纖電纜光纖電纜衰減?。ㄐ∮谒p小（小于1db/km）

19、、工作頻率高、信）、工作頻率高、信息容量大。息容量大。1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u（2）無(wú)線(xiàn)通信信道）無(wú)線(xiàn)通信信道無(wú)線(xiàn)通信的傳輸媒質(zhì)是自由空間和水。無(wú)線(xiàn)通信的傳輸媒質(zhì)是自由空間和水。電磁波從發(fā)射天線(xiàn)輻射出去之后，經(jīng)過(guò)自電磁波從發(fā)射天線(xiàn)輻射出去之后，經(jīng)過(guò)自由空間到達(dá)接收天線(xiàn)。由空間到達(dá)接收天線(xiàn)。根據(jù)傳播途徑可分為兩大類(lèi)：根據(jù)傳播途徑可分為兩大類(lèi)：地波地波天波天波1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u（2）無(wú)線(xiàn)通信信道）無(wú)線(xiàn)通信信道 地波地波地面波：地面波：沿地面?zhèn)鞑サ臒o(wú)線(xiàn)電波。沿地面?zhèn)鞑サ臒o(wú)線(xiàn)電波。適用于適用于長(zhǎng)波和超長(zhǎng)波。長(zhǎng)波和超長(zhǎng)波?？臻g波：空間波：在發(fā)射天線(xiàn)與接收天線(xiàn)間直線(xiàn)傳在發(fā)

20、射天線(xiàn)與接收天線(xiàn)間直線(xiàn)傳播的無(wú)線(xiàn)電波播的無(wú)線(xiàn)電波, 發(fā)射天線(xiàn)和接收天線(xiàn)較高，接發(fā)射天線(xiàn)和接收天線(xiàn)較高，接收點(diǎn)的電磁波由直接波和地面反射波合成。收點(diǎn)的電磁波由直接波和地面反射波合成。適用于超短波。適用于超短波。 天波天波1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u（2）無(wú)線(xiàn)通信信道）無(wú)線(xiàn)通信信道 地波地波 天波天波經(jīng)過(guò)地面經(jīng)過(guò)地面100km至至500km的電離層反射傳送的電離層反射傳送到接收點(diǎn)的電磁波。到接收點(diǎn)的電磁波。適用于短波。適用于短波。電離層反射的特點(diǎn)電離層反射的特點(diǎn)頻率越高，吸收能量越小，但頻率過(guò)高電頻率越高，吸收能量越小，但頻率過(guò)高電波會(huì)穿透電離層。波會(huì)穿透電離層。故頻率只限于故頻率只限于

21、中短波段中短波段300kHz-30MHz 。什么是電什么是電離層？離層？1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u散射通信散射通信利用對(duì)流層對(duì)電波的散射進(jìn)行通訊，利用對(duì)流層對(duì)電波的散射進(jìn)行通訊，它適用于超短波以及微波波段的通信，它適用于超短波以及微波波段的通信，通信距離很遠(yuǎn)。通信距離很遠(yuǎn)。1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u傳播方式的對(duì)比傳播方式的對(duì)比頻率越高，趨膚效應(yīng)越嚴(yán)重，損耗也越頻率越高，趨膚效應(yīng)越嚴(yán)重，損耗也越嚴(yán)重。沿著地表傳輸?shù)牟l率不太高，波嚴(yán)重。沿著地表傳輸?shù)牟l率不太高，波長(zhǎng)在長(zhǎng)在200200米以上的波主要沿著地表傳輸，米以上的波主要沿著地表傳輸，波長(zhǎng)在波長(zhǎng)在1010米到米到20

22、0200米的波主要靠電離層傳米的波主要靠電離層傳輸，波長(zhǎng)在輸，波長(zhǎng)在1010米以下，主要是直線(xiàn)傳播。米以下，主要是直線(xiàn)傳播?？侩婋x層反射和折射的傳播方式的傳播距靠電離層反射和折射的傳播方式的傳播距離最長(zhǎng)離最長(zhǎng)；靠直線(xiàn)傳播方式傳播的距離最短靠直線(xiàn)傳播方式傳播的距離最短；沿著地表傳播方式傳播的距離介于上面的沿著地表傳播方式傳播的距離介于上面的兩者之間。兩者之間。波段名稱(chēng)波段名稱(chēng) 波長(zhǎng)范圍波長(zhǎng)范圍 頻率范圍頻率范圍 頻段名稱(chēng)頻段名稱(chēng)n超長(zhǎng)波超長(zhǎng)波 10,000100,000m 303kHz 甚甚低頻低頻 VLFn長(zhǎng)長(zhǎng) 波波 1,00010,000m 30030kHz 低頻低頻 LFn中中 波波 20

23、01,000m 1500300kHz 中頻中頻 MFn中短波中短波 50200m 6,0001,500kHz 中高頻中高頻 IFn短短 波波 1050m 306MHz 高頻高頻 HFn米米 波波 110m 30030MHz 甚高頻甚高頻 VHFn分米波分米波 10100cm 3,000300MHz 超高頻超高頻 UHFn厘米波厘米波(微波微波) 110cm 303GHz 特高頻特高頻 SHFn毫米波毫米波 110mm 30030GHz 極高頻極高頻 EHFn亞毫米波亞毫米波 1mm以下以下 300GHz以上以上 超極高頻超極高頻1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u無(wú)線(xiàn)電波波段的劃分無(wú)線(xiàn)電波波

24、段的劃分信號(hào)源發(fā)送設(shè)備傳輸信道接收設(shè)備收信裝置1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u4 接收設(shè)備接收設(shè)備作用作用接收傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)，并進(jìn)行處理，以恢接收傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)，并進(jìn)行處理，以恢復(fù)發(fā)送端的基帶信號(hào)。復(fù)發(fā)送端的基帶信號(hào)。要求要求由于信號(hào)在傳輸和恢復(fù)的過(guò)程中存在著干由于信號(hào)在傳輸和恢復(fù)的過(guò)程中存在著干擾和失真，接收設(shè)備要盡量減少這種失真。擾和失真，接收設(shè)備要盡量減少這種失真。1.3.2 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介u5 收信裝置（換能器）收信裝置（換能器）指接收設(shè)備輸出的電信號(hào)變換成原來(lái)形指接收設(shè)備輸出的電信號(hào)變換成原來(lái)形式的信號(hào)的裝置。式的信號(hào)的裝置。例如例如還原聲音的喇叭還原聲音的喇叭恢復(fù)圖

25、象的顯像管恢復(fù)圖象的顯像管信號(hào)源發(fā)送設(shè)備傳輸信道接收設(shè)備收信裝置1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u天線(xiàn)和電磁波的研究表明天線(xiàn)和電磁波的研究表明如果天線(xiàn)的長(zhǎng)度如果天線(xiàn)的長(zhǎng)度L L可以和電信號(hào)的波長(zhǎng)可以和電信號(hào)的波長(zhǎng) 相比擬（相比擬（L/4L/4），則把電信號(hào)加到天），則把電信號(hào)加到天線(xiàn)上，就可以電磁波的形式傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的線(xiàn)上，就可以電磁波的形式傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的地方！地方！基本語(yǔ)言的頻率范圍：基本語(yǔ)言的頻率范圍：3003003000Hz3000Hz相應(yīng)的波長(zhǎng)為：相應(yīng)的波長(zhǎng)為： = c/f = 3= c/f = 310108 8/f = 10/f = 106 610105 5m m

26、1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u基帶信號(hào)基帶信號(hào)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘?hào)可以是聲音、無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘?hào)可以是聲音、圖像、數(shù)據(jù)等，其波形復(fù)雜，有連續(xù)信號(hào)，圖像、數(shù)據(jù)等，其波形復(fù)雜，有連續(xù)信號(hào)，也有離散信號(hào)，但都具有一定的頻率范圍，也有離散信號(hào)，但都具有一定的頻率范圍，這種信號(hào)稱(chēng)為這種信號(hào)稱(chēng)為基帶信號(hào)?；鶐盘?hào)?；鶐盘?hào)不可能直接發(fā)射出去基帶信號(hào)不可能直接發(fā)射出去，只有利，只有利用高頻信號(hào)作為用高頻信號(hào)作為“載波載波”才能有效地將有才能有效地將有用信號(hào)用電磁波的形式發(fā)射出去。用信號(hào)用電磁波的形式發(fā)射出去。高頻適合于通過(guò)天線(xiàn)傳輸；高頻適合于通過(guò)天線(xiàn)傳輸；高頻的頻帶范圍

27、寬，信息容量大。高頻的頻帶范圍寬，信息容量大。1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u解決的辦法解決的辦法產(chǎn)生高頻信號(hào)產(chǎn)生高頻信號(hào)由振蕩電路輸出一個(gè)高頻信號(hào)，將其加到由振蕩電路輸出一個(gè)高頻信號(hào)，將其加到適當(dāng)高度的天線(xiàn)上發(fā)射出去，這個(gè)高頻信號(hào)適當(dāng)高度的天線(xiàn)上發(fā)射出去，這個(gè)高頻信號(hào)稱(chēng)為稱(chēng)為載波載波，用來(lái)作為傳輸信息的運(yùn)載工具。，用來(lái)作為傳輸信息的運(yùn)載工具。調(diào)制高頻信號(hào)調(diào)制高頻信號(hào)用需要傳輸?shù)牡皖l信號(hào)去控制高頻的載波用需要傳輸?shù)牡皖l信號(hào)去控制高頻的載波信號(hào)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為信號(hào)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為調(diào)制調(diào)制。1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的信號(hào)無(wú)線(xiàn)通信

28、系統(tǒng)中的信號(hào)調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)）調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)）攜有信息的電信號(hào)。攜有信息的電信號(hào)。載波信號(hào)載波信號(hào)未調(diào)制的高頻振蕩信號(hào)。未調(diào)制的高頻振蕩信號(hào)。已調(diào)波信號(hào)已調(diào)波信號(hào)經(jīng)調(diào)制后的高頻振蕩信號(hào)。經(jīng)調(diào)制后的高頻振蕩信號(hào)。 音頻放大音頻放大 高頻振蕩高頻振蕩 倍頻倍頻 高頻放大高頻放大 調(diào)制調(diào)制 緩沖緩沖 傳輸線(xiàn)傳輸線(xiàn) 話(huà)筒話(huà)筒 聲音聲音 （直流電源未畫(huà)直流電源未畫(huà)） 1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)方框圖無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)方框圖1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)調(diào)制調(diào)制modulationmodulation用帶有信息

29、的信號(hào)控制高頻信號(hào)的一個(gè)或用帶有信息的信號(hào)控制高頻信號(hào)的一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)，使該參數(shù)按照電信號(hào)的規(guī)律而變幾個(gè)參數(shù)，使該參數(shù)按照電信號(hào)的規(guī)律而變化的一種處理方式。化的一種處理方式。將音頻信號(hào)將音頻信號(hào)“裝載裝載”到高頻振蕩中的方到高頻振蕩中的方法有好幾種。法有好幾種。調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等。調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等。1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u調(diào)制調(diào)制 振幅調(diào)制（調(diào)幅振幅調(diào)制（調(diào)幅AMAM） 使高頻振蕩信號(hào)的幅度隨調(diào)制信號(hào)變化的使高頻振蕩信號(hào)的幅度隨調(diào)制信號(hào)變化的調(diào)制方式。調(diào)制方式。1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u調(diào)制調(diào)制 頻率調(diào)制頻率調(diào)制（調(diào)頻（調(diào)頻F

30、MFM）使高頻振蕩使高頻振蕩信號(hào)的頻率隨信號(hào)的頻率隨調(diào)制信號(hào)變化調(diào)制信號(hào)變化的調(diào)制方式。的調(diào)制方式。1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u調(diào)制調(diào)制 相位調(diào)制（調(diào)相相位調(diào)制（調(diào)相PMPM）使高頻振蕩信號(hào)的相位隨調(diào)制信號(hào)變化的調(diào)使高頻振蕩信號(hào)的相位隨調(diào)制信號(hào)變化的調(diào)制方式。制方式。1.3.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的產(chǎn)生和發(fā)射u調(diào)制調(diào)制數(shù)字信號(hào)的調(diào)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制：調(diào)制信號(hào)為制：調(diào)制信號(hào)為數(shù)字信號(hào)時(shí)，稱(chēng)數(shù)字信號(hào)時(shí)，稱(chēng)為鍵控，分為為鍵控，分為振幅鍵控振幅鍵控ASK頻率鍵控頻率鍵控FSK相位鍵控相位鍵控PSK有正弦調(diào)制和有正弦調(diào)制和脈沖調(diào)制方式。脈沖調(diào)制方式。 t (a)

31、載波 t (c) ASK t (b) 基帶 1 0 1 1 0 0 0 1 t (d) PSK t (e) FSK f1 f2 f1 f2 1.3.4 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收u最簡(jiǎn)單的接收機(jī)原理框圖最簡(jiǎn)單的接收機(jī)原理框圖 檢檢 波波 選選 擇擇 性性 電電 路路 1MHz 870kHz 640kHz 1.3.4 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收u超外差式接收機(jī)方框圖超外差式接收機(jī)方框圖 高頻放大 fs fs 本地振蕩 fo 混頻 fo fs = fi fi 低頻放大 檢波 中頻放大 F F 變頻器變頻器1.3.4 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收u解調(diào)解調(diào)從已調(diào)波中把原來(lái)的調(diào)制信號(hào)恢

32、復(fù)出來(lái)從已調(diào)波中把原來(lái)的調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來(lái)的過(guò)程。的過(guò)程。根據(jù)調(diào)制方法不同，解調(diào)電路可分別有：根據(jù)調(diào)制方法不同，解調(diào)電路可分別有：檢波器檢波器鑒頻器鑒頻器鑒相器鑒相器消息消息信號(hào)源信號(hào)源放大器放大器調(diào)制器調(diào)制器高頻高頻振蕩器振蕩器諧振放大器諧振放大器或倍頻器或倍頻器已調(diào)波已調(diào)波放大器放大器發(fā)射發(fā)射天線(xiàn)天線(xiàn)接收接收天線(xiàn)天線(xiàn)高頻高頻放大器放大器本地本地振蕩器振蕩器混頻器混頻器中頻中頻放大器放大器解調(diào)器解調(diào)器放大器放大器視頻顯示器視頻顯示器揚(yáng)聲器等等揚(yáng)聲器等等選擇選擇電路電路發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)接收機(jī)接收機(jī)u無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)原理框圖無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)原理框圖1.3.4 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收1

33、.3.5 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜u常用的信號(hào)表示方法常用的信號(hào)表示方法1 1 數(shù)學(xué)表達(dá)式法數(shù)學(xué)表達(dá)式法正弦波正弦波 u=Asint階躍函數(shù)階躍函數(shù) u=A(t)2 2 波形表示法波形表示法3 3 頻域表示法頻域表示法1.3.5 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜u常用的信號(hào)表示方法常用的信號(hào)表示方法1 1 數(shù)學(xué)表達(dá)式法數(shù)學(xué)表達(dá)式法2 2 波形表示法波形表示法例如例如3 3 頻域表示法頻域表示法AtsinAut1.3.5 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜u常用的信號(hào)表示方法常用的信號(hào)表示方法1 1 數(shù)學(xué)表達(dá)式法數(shù)學(xué)表達(dá)式法2 2 波形表示法波形表示法3 3 頻域表示法頻域表示法根據(jù)傅里葉變換的基本原理，任何一個(gè)

34、函數(shù)根據(jù)傅里葉變換的基本原理，任何一個(gè)函數(shù)都可以用傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)。如果把信號(hào)看成一都可以用傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)。如果把信號(hào)看成一個(gè)函數(shù)，這就為我們研究信號(hào)提供了一種新的個(gè)函數(shù)，這就為我們研究信號(hào)提供了一種新的方法。通過(guò)研究信號(hào)的頻譜，我們可以突出在方法。通過(guò)研究信號(hào)的頻譜，我們可以突出在信號(hào)傳輸中存在的主要問(wèn)題，如信號(hào)的變化規(guī)信號(hào)傳輸中存在的主要問(wèn)題，如信號(hào)的變化規(guī)律，信號(hào)的能量分布等。律，信號(hào)的能量分布等。1.3.5 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜u頻譜頻譜由于任何復(fù)雜的信號(hào)，都可分解為許多由于任何復(fù)雜的信號(hào)，都可分解為許多不同頻率的正弦信號(hào)之和，不同頻率的正弦信號(hào)之和，因此，所謂因此，所謂“頻譜頻譜”

35、即是指組成信號(hào)的各正弦分量按即是指組成信號(hào)的各正弦分量按頻率分布的情況。頻率分布的情況。為了更直觀(guān)地了解信號(hào)的頻率組成和特為了更直觀(guān)地了解信號(hào)的頻率組成和特點(diǎn)，我們通常采用作圖的方法來(lái)表示頻譜，點(diǎn)，我們通常采用作圖的方法來(lái)表示頻譜，即即頻譜圖。頻譜圖。1.3.5 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜u頻譜頻譜如：下面所示的一般語(yǔ)音信號(hào)的頻譜示如：下面所示的一般語(yǔ)音信號(hào)的頻譜示意圖意圖可以看到語(yǔ)音信號(hào)的頻譜是連續(xù)的，其可以看到語(yǔ)音信號(hào)的頻譜是連續(xù)的，其主要能量集中在主要能量集中在1000Hz1000Hz左右。左右。電壓電壓f/Hz30034001.3.5 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜u頻譜頻譜一般數(shù)字信號(hào)的頻譜

36、圖一般數(shù)字信號(hào)的頻譜圖可見(jiàn)，數(shù)字信號(hào)的頻譜是不連續(xù)的。可見(jiàn)，數(shù)字信號(hào)的頻譜是不連續(xù)的。 振幅振幅f1.3.5 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜u頻譜頻譜脈沖信號(hào)的分解脈沖信號(hào)的分解 i t 一次諧波 i1 I0 (a) i t 三次諧波 i3 (b) i t 七次諧波 i7 i t 五次諧波 i5 (c) (d) 1.3.5 信號(hào)及其頻譜信號(hào)及其頻譜u頻譜頻譜脈沖信號(hào)的頻譜脈沖信號(hào)的頻譜 i f f9 0 f7 f5 f3 f1 f1表示脈沖信號(hào)的基波頻率。表示脈沖信號(hào)的基波頻率。f3、 f5 、f7分別表示三、五、分別表示三、五、七次諧波，在七次諧波，在f 軸的軸的0點(diǎn)，表點(diǎn)，表示直流分量，這條譜線(xiàn)

37、的長(zhǎng)示直流分量，這條譜線(xiàn)的長(zhǎng)度表示脈沖直流分量（即平度表示脈沖直流分量（即平衡值）的大小。高次諧波的衡值）的大小。高次諧波的譜線(xiàn)可以分布到很高的頻率，譜線(xiàn)可以分布到很高的頻率，但其幅度已相當(dāng)小。但其幅度已相當(dāng)小。1.概述概述 1.1 1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi) 1.2 1.2 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史 1.3 1.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理 1.4 1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) 1.5 1.5 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 1.6 1.6 本課程的特點(diǎn)本課程的特點(diǎn)1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)u傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)稱(chēng)為傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)字通數(shù)字

38、通信系統(tǒng)信系統(tǒng)其原理框圖如下圖所示其原理框圖如下圖所示信源編碼信道編碼信道接收機(jī)輸入模擬信號(hào)發(fā)射機(jī)信道解碼信源解碼輸出模擬信號(hào)數(shù)字1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)u數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)模擬信號(hào)經(jīng)信源編碼和信道編碼變成數(shù)模擬信號(hào)經(jīng)信源編碼和信道編碼變成數(shù)字基帶信號(hào)，發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)調(diào)制到高字基帶信號(hào)，發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)調(diào)制到高頻載波上經(jīng)信道傳輸?shù)浇邮斩?，接收機(jī)還頻載波上經(jīng)信道傳輸?shù)浇邮斩耍邮諜C(jī)還原出數(shù)字基帶信號(hào)，經(jīng)信道解碼和信源解原出數(shù)字基帶信號(hào)，經(jīng)信道解碼和信源解碼還原出模擬基帶信號(hào)。碼還原出模擬基帶信號(hào)。用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)高頻正弦載波進(jìn)行的用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)高頻正弦載波進(jìn)行的調(diào)制稱(chēng)數(shù)字調(diào)制。

39、根據(jù)基帶信號(hào)控制載波調(diào)制稱(chēng)數(shù)字調(diào)制。根據(jù)基帶信號(hào)控制載波的參數(shù)不同，數(shù)字調(diào)制通常分為的參數(shù)不同，數(shù)字調(diào)制通常分為振幅鍵控調(diào)制，頻率鍵控和相位鍵控振幅鍵控調(diào)制，頻率鍵控和相位鍵控1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)u數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)根據(jù)基帶信號(hào)控制載波的參數(shù)不同，數(shù)根據(jù)基帶信號(hào)控制載波的參數(shù)不同，數(shù)字調(diào)制通常分為字調(diào)制通常分為振幅鍵控振幅鍵控ASK：載波振幅受基帶控制；載波振幅受基帶控制；相位鍵控相位鍵控PSK：載波相位受基帶信號(hào)控制，載波相位受基帶信號(hào)控制，當(dāng)基帶信號(hào)當(dāng)基帶信號(hào)p(t) = 1時(shí)，載波起始相位為時(shí)，載波起始相位為0，當(dāng)，當(dāng)p(t) = 0時(shí)載波起始相位為時(shí)載波起始相位為 ；

40、頻率鍵控頻率鍵控 FSK：載波頻率受基帶信號(hào)控制，載波頻率受基帶信號(hào)控制，當(dāng)當(dāng)p(t) = 1時(shí)，載波頻率為時(shí)，載波頻率為f1；當(dāng)；當(dāng)p(t) = 1時(shí)，載時(shí)，載波頻率為波頻率為f2。1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)u數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) t (a) 載波 t (c) ASK t (b) 基帶 1 0 1 1 0 0 0 1 t (d) PSK t (e) FSK f1 f2 f1 f2 1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)u數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)(1) 有較強(qiáng)的抗干擾能力，通過(guò)再生中繼技有較強(qiáng)的抗干擾能力，通過(guò)再生中繼技術(shù)可以消除噪聲的積累，并能對(duì)信號(hào)傳輸中因術(shù)可以消除噪聲

41、的積累，并能對(duì)信號(hào)傳輸中因干擾而產(chǎn)生的差錯(cuò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正，從而提高干擾而產(chǎn)生的差錯(cuò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正，從而提高了信息傳輸?shù)目煽啃?；了信息傳輸?shù)目煽啃裕?2) 數(shù)字信號(hào)便于保密處理，易于實(shí)現(xiàn)保密數(shù)字信號(hào)便于保密處理，易于實(shí)現(xiàn)保密通信通信；(3) 數(shù)字信號(hào)便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，使通信數(shù)字信號(hào)便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，使通信系統(tǒng)更加通用和靈活；系統(tǒng)更加通用和靈活；(4) 數(shù)字電路易于大規(guī)模集成，便于設(shè)備的數(shù)字電路易于大規(guī)模集成，便于設(shè)備的微型化。微型化。1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)u數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)主要缺點(diǎn)主要缺點(diǎn)數(shù)字信號(hào)占據(jù)頻帶較寬，頻帶利用率低，但數(shù)字信號(hào)占據(jù)頻帶較寬，頻帶利用率低，但目前采用了

42、一些新的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，不斷增大目前采用了一些新的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，不斷增大通信容量，提高頻率利用率，所以數(shù)字通信的通信容量，提高頻率利用率，所以數(shù)字通信的發(fā)展前景廣闊。發(fā)展前景廣闊。1.概述概述 1.1 1.1 電子線(xiàn)路的分類(lèi)電子線(xiàn)路的分類(lèi) 1.2 1.2 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)展簡(jiǎn)史 1.3 1.3 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸原理 1.4 1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) 1.5 1.5 現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng) 1.6 1.6 本課程的特點(diǎn)本課程的特點(diǎn)1.5 現(xiàn)代通信系統(tǒng)（軟件無(wú)線(xiàn)電）現(xiàn)代通信系統(tǒng)（軟件無(wú)線(xiàn)電）u現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)70年代以前，通信系統(tǒng)主要是模擬體制，接收年

43、代以前，通信系統(tǒng)主要是模擬體制，接收機(jī)如前介紹的超外差接收機(jī)，機(jī)如前介紹的超外差接收機(jī)，70-80年代無(wú)線(xiàn)電通年代無(wú)線(xiàn)電通信實(shí)現(xiàn)了模擬信實(shí)現(xiàn)了模擬數(shù)字的大轉(zhuǎn)變，從系統(tǒng)控制（選數(shù)字的大轉(zhuǎn)變，從系統(tǒng)控制（選臺(tái)調(diào)諧、音量控制，均衡控制等）到信源編碼、臺(tái)調(diào)諧、音量控制，均衡控制等）到信源編碼、信道編碼，以及硬件實(shí)現(xiàn)技術(shù)都無(wú)一例外地實(shí)現(xiàn)信道編碼，以及硬件實(shí)現(xiàn)技術(shù)都無(wú)一例外地實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。現(xiàn)代超外差接收機(jī)可用下圖來(lái)表示，了數(shù)字化?，F(xiàn)代超外差接收機(jī)可用下圖來(lái)表示，它是一個(gè)模擬與數(shù)字的混合系統(tǒng)它是一個(gè)模擬與數(shù)字的混合系統(tǒng)IF 放大解調(diào)DSPDACADC混頻本振（數(shù)字頻率合成可控振蕩源）寬帶 RF放大器1.5

44、現(xiàn)代通信系統(tǒng)（軟件無(wú)線(xiàn)電）現(xiàn)代通信系統(tǒng)（軟件無(wú)線(xiàn)電）u現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)上世紀(jì)上世紀(jì)90年代后，通信界開(kāi)始了一場(chǎng)新的無(wú)線(xiàn)電革命，年代后，通信界開(kāi)始了一場(chǎng)新的無(wú)線(xiàn)電革命，即從數(shù)字化走向了軟件化，即從數(shù)字化走向了軟件化，軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。應(yīng)運(yùn)而生。支持這場(chǎng)革命的是多種技術(shù)的綜合，包括支持這場(chǎng)革命的是多種技術(shù)的綜合，包括多頻段天線(xiàn)和多頻段天線(xiàn)和 RF變換寬帶變換寬帶A/D/A轉(zhuǎn)換，完成轉(zhuǎn)換，完成IF、基帶、比特流處理功、基帶、比特流處理功能的通用可編程處理器能的通用可編程處理器等。軟件無(wú)線(xiàn)電最初目的是滿(mǎn)足等。軟件無(wú)線(xiàn)電最初目的是滿(mǎn)足軍用通信中不同頻段，不同信道調(diào)制方式和數(shù)據(jù)

45、方式的軍用通信中不同頻段，不同信道調(diào)制方式和數(shù)據(jù)方式的各類(lèi)電臺(tái)之間的聯(lián)網(wǎng)需要，因?yàn)樗梢院苋菀椎亟鉀Q各各類(lèi)電臺(tái)之間的聯(lián)網(wǎng)需要，因?yàn)樗梢院苋菀椎亟鉀Q各種接口標(biāo)準(zhǔn)之間的兼容問(wèn)題，使得它的優(yōu)越性很快得到種接口標(biāo)準(zhǔn)之間的兼容問(wèn)題，使得它的優(yōu)越性很快得到商用通信的青睞，并且在個(gè)人移動(dòng)通信領(lǐng)域發(fā)展迅速。商用通信的青睞，并且在個(gè)人移動(dòng)通信領(lǐng)域發(fā)展迅速。軟件無(wú)線(xiàn)電是特指具有用軟件實(shí)現(xiàn)各種功能特點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)軟件無(wú)線(xiàn)電是特指具有用軟件實(shí)現(xiàn)各種功能特點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)電臺(tái)電臺(tái)（如移動(dòng)通信中的移動(dòng)電話(huà)機(jī)、基站電臺(tái)、軍用電（如移動(dòng)通信中的移動(dòng)電話(huà)機(jī)、基站電臺(tái)、軍用電臺(tái)等），它主要由低成本、高性能的臺(tái)等），它主要由低成本、高性能的DSP芯片組成。規(guī)范芯片組成。規(guī)范的軟件無(wú)線(xiàn)電典型結(jié)構(gòu)如下圖所示。的軟件無(wú)線(xiàn)電典型結(jié)構(gòu)如下圖所示。1.5 現(xiàn)代通信系統(tǒng)（軟件無(wú)線(xiàn)電）現(xiàn)代通信系統(tǒng)（軟件無(wú)線(xiàn)電）u現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)可編程處理器寬帶 A/DD/ARF 轉(zhuǎn)換窄帶 A/DD/A可選的信號(hào)源編碼NR/T 軟件實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)高集成度硬件電話(huà)視頻傳真數(shù)據(jù)移動(dòng)終端脫機(jī)軟件可編程處理器在線(xiàn)軟件N-R/T 軟件業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)工作站可編程處理器寬帶 A/DD/ARF 轉(zhuǎn)換PSTN定時(shí)系統(tǒng)模塊式、開(kāi)放硬件結(jié)構(gòu)天線(xiàn)接口1.5 現(xiàn)代通信系統(tǒng)（軟件無(wú)線(xiàn)電）現(xiàn)代通信系統(tǒng)（軟件無(wú)線(xiàn)電）u現(xiàn)代通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)軟件無(wú)線(xiàn)電的標(biāo)志軟件無(wú)