通信電子電路課件-于洪珍(第1章)

通信電子電路課件-于洪珍(第1章)CATALOGUE目錄緒論通信電子電路基礎(chǔ)知識模擬通信電子電路數(shù)字通信電子電路通信電子電路的仿真與測試通信電子電路的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)01緒論

通信電子電路概述通信電子電路的定義通信電子電路是指用于實現(xiàn)通信系統(tǒng)中信號處理、傳輸和接收等功能的電子電路。通信電子電路的特點高頻、寬帶、非線性、噪聲敏感等。通信電子電路的重要性是實現(xiàn)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，決定通信系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。采用真空管、晶體管等分立元件組成，體積龐大、功耗高。早期通信電子電路集成電路時代現(xiàn)代通信電子電路隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，通信電子電路逐漸實現(xiàn)小型化、低功耗。采用高性能模擬和數(shù)字集成電路，實現(xiàn)高度集成化、智能化。030201通信電子電路的發(fā)展歷史通信電子電路的應(yīng)用領(lǐng)域廣播電視儀器儀表用于廣播電視信號的發(fā)送、接收和處理。用于各類電子測量儀器和自動化儀表中。通信系統(tǒng)雷達(dá)和聲吶其他領(lǐng)域包括移動通信、衛(wèi)星通信、光纖通信等各類通信系統(tǒng)。用于雷達(dá)和聲吶信號的產(chǎn)生、放大和處理。如醫(yī)療電子、汽車電子、航空航天等。02通信電子電路基礎(chǔ)知識信號是傳遞信息的物理量，可分為連續(xù)信號和離散信號，模擬信號和數(shù)字信號等。信號的定義與分類系統(tǒng)是由相互關(guān)聯(lián)、相互作用的元素組成的具有特定功能的整體，可分為線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)，時變系統(tǒng)和時不變系統(tǒng)等。系統(tǒng)的定義與分類信號是系統(tǒng)的輸入和輸出，系統(tǒng)是信號的傳輸和處理媒介，二者相互依存、相互作用。信號與系統(tǒng)的關(guān)系信號與系統(tǒng)基本概念電路模型用理想電路元件及其組合近似地表示實際電路元件或電路，是進(jìn)行電路分析的基礎(chǔ)。電路元件的伏安關(guān)系描述電路元件兩端電壓與通過電流之間的關(guān)系，是分析電路的基本依據(jù)。電路基本元件包括電阻、電容、電感等，是構(gòu)成電路的基本單元。電路基本元件與電路模型線性時不變系統(tǒng)的定義與性質(zhì)線性時不變系統(tǒng)是指系統(tǒng)的輸出與輸入之間呈線性關(guān)系，且系統(tǒng)參數(shù)不隨時間變化的系統(tǒng)。它具有疊加性和時不變性。卷積定理的內(nèi)容卷積定理指出，兩個時間函數(shù)在時域的卷積等于它們在頻域的乘積。它是信號處理中頻域分析的基礎(chǔ)。卷積定理的應(yīng)用卷積定理在通信電子電路中有廣泛應(yīng)用，如濾波器設(shè)計、信號調(diào)制與解調(diào)等。通過卷積運算，可以實現(xiàn)信號的頻譜分析和處理。線性時不變系統(tǒng)與卷積定理03模擬通信電子電路介紹放大器的定義、分類、主要性能指標(biāo)等基本概念。放大器的基本概念詳細(xì)講解放大器的電路組成，包括輸入電路、輸出電路和反饋電路等。放大器的電路組成介紹放大器的分析方法，包括靜態(tài)工作點分析、動態(tài)性能分析和頻率響應(yīng)分析等。放大器的分析方法放大器基礎(chǔ)振蕩器的基本原理LC振蕩器調(diào)制器的基本原理模擬調(diào)制器振蕩器與調(diào)制器01020304講解振蕩器的定義、分類、工作原理和主要性能指標(biāo)等基本概念。詳細(xì)介紹LC振蕩器的電路組成、工作原理和性能特點等內(nèi)容。介紹調(diào)制器的定義、分類、工作原理和主要性能指標(biāo)等基本概念。詳細(xì)講解模擬調(diào)制器的電路組成、工作原理和性能特點等內(nèi)容。混頻器的基本原理模擬混頻器解調(diào)器的基本原理模擬解調(diào)器混頻器與解調(diào)器介紹混頻器的定義、分類、工作原理和主要性能指標(biāo)等基本概念。介紹解調(diào)器的定義、分類、工作原理和主要性能指標(biāo)等基本概念。詳細(xì)講解模擬混頻器的電路組成、工作原理和性能特點等內(nèi)容。詳細(xì)講解模擬解調(diào)器的電路組成、工作原理和性能特點等內(nèi)容。04數(shù)字通信電子電路123數(shù)字信號是一種離散的、不連續(xù)的信號，其幅度和時間是離散的，具有抗干擾能力強、易于加密和傳輸?shù)葍?yōu)點。數(shù)字信號的概念和特點數(shù)字電路是對數(shù)字信號進(jìn)行處理的電路，可分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。數(shù)字電路的基本概念和分類數(shù)制是表示數(shù)的方法和規(guī)則，常見的有二進(jìn)制、十進(jìn)制等；碼制是表示數(shù)字信號的編碼方式，如原碼、反碼、補碼等。數(shù)制和碼制數(shù)字信號與數(shù)字電路基礎(chǔ)邏輯門電路的基本概念01邏輯門電路是實現(xiàn)基本邏輯運算的電路，包括與門、或門、非門等。組合邏輯電路的分析與設(shè)計02組合邏輯電路是由邏輯門電路組成的，其輸出僅與輸入信號的當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)。分析方法包括邏輯代數(shù)法、卡諾圖法等；設(shè)計方法包括代數(shù)法、圖形法等。常見組合邏輯電路03包括編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、比較器等。邏輯門電路與組合邏輯電路時序邏輯電路的基本概念時序邏輯電路是具有記憶功能的電路，其輸出不僅與輸入信號的當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)，還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。分析方法包括狀態(tài)方程法、狀態(tài)圖法等；設(shè)計方法包括狀態(tài)化簡法、狀態(tài)分配法等。包括觸發(fā)器、寄存器、計數(shù)器等。存儲器是用來存儲二進(jìn)制信息的設(shè)備，可分為隨機存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）兩大類。RAM又可分為靜態(tài)RAM（SRAM）和動態(tài)RAM（DRAM）等。時序邏輯電路的分析與設(shè)計常見時序邏輯電路存儲器的基本概念與分類時序邏輯電路與存儲器05通信電子電路的仿真與測試Multisim是一款廣泛應(yīng)用的電路仿真軟件，具有直觀的電路設(shè)計和強大的仿真分析能力。用戶可以通過拖拽元器件、連接線路、設(shè)置參數(shù)等方式快速搭建電路，并通過仿真觀察電路性能。LTspice是一款高性能的電路仿真軟件，適用于模擬、數(shù)字和混合信號電路的仿真分析。該軟件具有豐富的元器件庫和強大的仿真引擎，支持多種電路分析方法，如瞬態(tài)分析、交流分析等。使用仿真軟件進(jìn)行電路仿真的基本步驟包括創(chuàng)建電路、設(shè)置仿真參數(shù)、運行仿真和查看仿真結(jié)果。在創(chuàng)建電路時，用戶需要選擇合適的元器件并正確連接線路；在設(shè)置仿真參數(shù)時，需要根據(jù)實際需求選擇合適的仿真類型和參數(shù)設(shè)置；在運行仿真后，可以通過波形顯示、數(shù)據(jù)表格等方式查看仿真結(jié)果。Multisim軟件LTspice軟件使用方法仿真軟件介紹及使用方法示波器示波器是一種用于測量電壓波形的電子測量儀器。在通信電子電路測試中，示波器可用于觀察信號波形、測量信號幅度和頻率等參數(shù)。使用方法包括設(shè)置示波器通道、調(diào)整垂直和水平靈敏度、觸發(fā)方式等。信號發(fā)生器信號發(fā)生器是一種能夠產(chǎn)生各種標(biāo)準(zhǔn)信號的電子測量儀器。在通信電子電路測試中，信號發(fā)生器可用于提供測試所需的輸入信號。使用方法包括設(shè)置信號類型、幅度、頻率等參數(shù)，并將輸出信號連接到待測電路上。頻譜分析儀頻譜分析儀是一種用于測量信號頻譜的電子測量儀器。在通信電子電路測試中，頻譜分析儀可用于分析信號的頻率成分和功率譜密度等參數(shù)。使用方法包括設(shè)置分析帶寬、中心頻率、分辨率等參數(shù)，并將待測信號輸入到頻譜分析儀中進(jìn)行分析。測試儀器介紹及使用方法案例一放大器電路仿真與測試。通過Multisim軟件搭建放大器電路并進(jìn)行仿真分析，觀察輸出信號的波形和幅度變化；同時使用示波器和信號發(fā)生器對實際搭建的放大器電路進(jìn)行測試，驗證仿真結(jié)果的正確性。案例二濾波器電路仿真與測試。通過LTspice軟件搭建濾波器電路并進(jìn)行仿真分析，觀察濾波器對不同頻率信號的響應(yīng)特性；同時使用頻譜分析儀對實際搭建的濾波器電路進(jìn)行測試，驗證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。案例三振蕩器電路仿真與測試。通過Multisim軟件搭建振蕩器電路并進(jìn)行仿真分析，觀察振蕩器輸出信號的頻率和波形穩(wěn)定性；同時使用示波器和頻率計對實際搭建的振蕩器電路進(jìn)行測試，驗證仿真結(jié)果的可靠性。仿真與測試案例分析06通信電子電路的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)高速化與寬帶化為滿足日益增長的數(shù)據(jù)傳輸需求，通信電子電路正朝著高速化、寬帶化的方向發(fā)展，提高數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬。數(shù)字化與集成化隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，通信電子電路正朝著數(shù)字化、集成化的方向發(fā)展，以提高信號處理效率和降低成本。智能化與自適應(yīng)化隨著人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信電子電路正朝著智能化、自適應(yīng)化的方向發(fā)展，實現(xiàn)自適應(yīng)信號處理、智能故障診斷等功能。發(fā)展趨勢概述03可靠性與穩(wěn)定性通信電子電路需要具備高可靠性和穩(wěn)定性，以確保長時間穩(wěn)定工作，減少故障和維護成本。01信號干擾與噪聲在通信過程中，信號會受到各種干擾和噪聲的影響，導(dǎo)致信號質(zhì)量下降，甚至造成通信中斷。02功耗與散熱隨著通信電子電路集成度的提高，功耗和散熱問題日益突出，需要采取有效的措施降低功耗、提高散熱效率。當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)和問題新型材料與器件隨著新型材料和器件的不斷涌