無線通信系統(tǒng)01概論

1、第一章第一章 緒論緒論第一節(jié)第一節(jié) 無線通信系統(tǒng)概述無線通信系統(tǒng)概述一、無線通信系統(tǒng)的組成：一、無線通信系統(tǒng)的組成：發(fā)射端各框圖的作用：發(fā)射端各框圖的作用： 主振級：主振級：產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的載頻信號； 緩沖級：緩沖級：為減弱后極對主振級的影響； 倍頻器：倍頻器：為了將主振級的頻率提高到所需數(shù)值； 調(diào)制器：調(diào)制器：將基帶信號變換為適合信道傳輸特性的 頻帶信號； 高頻放大器：高頻放大器：逐步提高輸出信號的激勵功率； 高頻功率放大器：高頻功率放大器：將已調(diào)信號進行功率放大，獲得足夠的功率送給天線輻射出去。接收端各框圖的作用：接收端各框圖的作用： 接收天線：接收天線：將接收天線收到的電磁波轉(zhuǎn)換將接收天線

2、收到的電磁波轉(zhuǎn)換 為已調(diào)波電流；為已調(diào)波電流； 高頻放大：高頻放大：將來自天線的微弱已調(diào)波流放將來自天線的微弱已調(diào)波流放大；大； 混頻器：混頻器：將收到的不同頻率的載波頻率變將收到的不同頻率的載波頻率變換為固定頻率的中頻信號；換為固定頻率的中頻信號；- 中頻放大：中頻放大：對固定中頻信號進行放大（高對固定中頻信號進行放大（高增益、強濾波）增益、強濾波） 解調(diào)器：解調(diào)器：針對調(diào)制而進行的檢波（調(diào)制的針對調(diào)制而進行的檢波（調(diào)制的逆過程）。逆過程）。二、課程的研究對象和任務(wù)：二、課程的研究對象和任務(wù)：（一）課程研究的基本功能電路包括（一）課程研究的基本功能電路包括在發(fā)射機中的電路在發(fā)射機中的電路主振

3、蕩器、倍頻器、高頻功率放大器、調(diào)制器。在接收機中的電路在接收機中的電路高頻小信號放大器、混頻器、本地振蕩器、中頻放大器、解調(diào)器。系統(tǒng)中的反饋電路系統(tǒng)中的反饋電路自動增益控制電路（AGC）、自動電平控制電路（ALC）、自動頻率控制（AFC）和自動相位控制（APC）電路。（二）課程的主要任務(wù)：（二）課程的主要任務(wù)：講授以集總參數(shù)為限的各高頻電路，包括講授以集總參數(shù)為限的各高頻電路，包括 高頻電子電路的高頻電子電路的基本組成基本組成、各電路的、各電路的基本工作基本工作原理原理、基本性能基本性能特點、特點、基本工程分析方法?；竟こ谭治龇椒?。 高頻小信號放大器是高頻小信號放大器是線性電路線性電路，其余

4、均屬，其余均屬非非線性電路。線性電路。在分析非線性電路時據(jù)實際情況對在分析非線性電路時據(jù)實際情況對器件的數(shù)學(xué)模型和電路的工作條件作合理的近器件的數(shù)學(xué)模型和電路的工作條件作合理的近似（如折線近似法、線性時變電路分析法、開似（如折線近似法、線性時變電路分析法、開關(guān)函數(shù)分析法）。關(guān)函數(shù)分析法）。三、無線通信系統(tǒng)的類型三、無線通信系統(tǒng)的類型 按工作頻段（發(fā)射與接收的射頻）分類：按工作頻段（發(fā)射與接收的射頻）分類： 中波通信、短波通信、超短波通信、微波通 信和微波通信。 按通信方式分類：按通信方式分類： 雙工方式、半雙工方式和單工三種方式。 單工方式：單工方式：只能發(fā)送或只能收； 半雙工方式：半雙工方式

5、：既可接收又可發(fā)送，但不能同時收發(fā)； 雙工方式：雙工方式：可以同時收發(fā)的通信方式。 按調(diào)制方式分類：按調(diào)制方式分類： 幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制等方式。幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制等方式。 按所傳送的消息類型分類：按所傳送的消息類型分類： 模擬通信和數(shù)字通信，也可以分為話音通信、圖像通信、數(shù)模擬通信和數(shù)字通信，也可以分為話音通信、圖像通信、數(shù)據(jù)通信和多媒體通信等。據(jù)通信和多媒體通信等。第二節(jié)第二節(jié) 無線電信號與調(diào)制無線電信號與調(diào)制 在無線通信中，欲將電信號有效地發(fā)射出去，天線的尺寸在無線通信中，欲將電信號有效地發(fā)射出去，天線的尺寸必須和電信號的波長為同一數(shù)量級。原始電信號的頻率一般必須和電信

6、號的波長為同一數(shù)量級。原始電信號的頻率一般是低頻信號，波長很長，要制造相應(yīng)的巨大天線是不現(xiàn)實的；是低頻信號，波長很長，要制造相應(yīng)的巨大天線是不現(xiàn)實的；即使制造出了巨大的天線，由于各發(fā)射臺發(fā)射的均為同一頻即使制造出了巨大的天線，由于各發(fā)射臺發(fā)射的均為同一頻段的低頻信號，在信道中會疊加、干擾，致接收機無法接收段的低頻信號，在信道中會疊加、干擾，致接收機無法接收所要的信號。因此，為了有效地進行傳輸，必須以高頻振蕩所要的信號。因此，為了有效地進行傳輸，必須以高頻振蕩信號為信號為“載體載體”，將攜帶信息的低頻電信號，將攜帶信息的低頻電信號“裝載裝載”到高頻到高頻振蕩信號上（調(diào)制）然后經(jīng)天線發(fā)送出去。振蕩

7、信號上（調(diào)制）然后經(jīng)天線發(fā)送出去。 波長：波長： 在自由空間中，波長與頻率的關(guān)系是：在自由空間中，波長與頻率的關(guān)系是：c = f 式中：式中：c為光速（為光速（c=10108 8m/s），f 和和分別為無線分別為無線電波的頻率（電波的頻率（Hz）和波長（）和波長（m）。 頻段、波段：頻段、波段： 對對無線電波的頻率和波長進行分段，分別稱為頻段無線電波的頻率和波長進行分段，分別稱為頻段或波段。不同頻段信號的產(chǎn)生、放大和接收的方法或波段。不同頻段信號的產(chǎn)生、放大和接收的方法不同，傳播的能力和方式也不同，因而分析方法及不同，傳播的能力和方式也不同，因而分析方法及應(yīng)用范圍也不同。應(yīng)用范圍也不同。 教材

8、教材p5p5表表1-11-1列出了無線電波的頻（波）段劃分、傳列出了無線電波的頻（波）段劃分、傳播方式、和用途。播方式、和用途。 頻帶：頻帶： 載有消息的無線電波都占有一定的信號頻帶，且射頻載有消息的無線電波都占有一定的信號頻帶，且射頻頻率越高，可利用總頻帶（波段）越寬；利用高頻在同一頻頻率越高，可利用總頻帶（波段）越寬；利用高頻在同一頻段可傳輸許多不同消息；頻帶很寬的消息（如電視信號、多段可傳輸許多不同消息；頻帶很寬的消息（如電視信號、多路話音）只能在很高的頻率上傳輸。路話音）只能在很高的頻率上傳輸。無線電信號的特性：無線電信號的特性： 時間特性時間特性表示為電壓或電流的時間函數(shù)（信號隨時間

9、變化快慢的特性）表示為電壓或電流的時間函數(shù)（信號隨時間變化快慢的特性） 頻譜特性頻譜特性 對復(fù)雜信號表示為頻譜（對周期信號表示為許多離散的對復(fù)雜信號表示為頻譜（對周期信號表示為許多離散的頻率分量；對非周期信號以傅立葉變換的方法分解為連續(xù)譜，頻率分量；對非周期信號以傅立葉變換的方法分解為連續(xù)譜，信號為連續(xù)譜的積分）。信號為連續(xù)譜的積分）。 傳播特性傳播特性 不同的信號頻率其傳播特性是不同的。在自由不同的信號頻率其傳播特性是不同的。在自由空間中電磁能量是以電磁波的形式傳播的。不同頻空間中電磁能量是以電磁波的形式傳播的。不同頻率的電磁波且有著不同的傳播方式：率的電磁波且有著不同的傳播方式： 1.5M

10、Hz以下的以下的電磁波主要沿地表傳播，稱地波；電磁波主要沿地表傳播，稱地波； 1.5MHz30MHz的的電磁波主要靠天空中電離層電磁波主要靠天空中電離層的折射和反射傳播，稱天波。的折射和反射傳播，稱天波。 30MHz以上的電磁波主要沿空間直線傳輸，成以上的電磁波主要沿空間直線傳輸，成為空間波。由于地表面彎曲，空間波的傳播受限于為空間波。由于地表面彎曲，空間波的傳播受限于視距范圍，架設(shè)高天線可增大其傳輸距離。視距范圍，架設(shè)高天線可增大其傳輸距離。 調(diào)制特性調(diào)制特性 調(diào)制：調(diào)制：用原始電信號去控制高頻振蕩器輸出的載波信號的某用原始電信號去控制高頻振蕩器輸出的載波信號的某一參數(shù)，使之隨原始電信號的變

11、化規(guī)律而變化。一參數(shù)，使之隨原始電信號的變化規(guī)律而變化。 幅度調(diào)制：幅度調(diào)制：用原始電信號去控制高頻振蕩器輸出的載波信用原始電信號去控制高頻振蕩器輸出的載波信號的振幅，使載波信號的振幅，隨原始電信號的變化規(guī)律而號的振幅，使載波信號的振幅，隨原始電信號的變化規(guī)律而變化。變化。 頻率調(diào)制：頻率調(diào)制：用原始電信號去控制高頻振蕩器輸出的載波信用原始電信號去控制高頻振蕩器輸出的載波信號的頻率，使載波信號的頻率，隨原始電信號的變化規(guī)律而號的頻率，使載波信號的頻率，隨原始電信號的變化規(guī)律而變化。變化。 相位調(diào)制：相位調(diào)制：用原始電信號去控制高頻振蕩器輸出的載波信用原始電信號去控制高頻振蕩器輸出的載波信號的相位，使載波信號的相位，隨原始電信號的變化規(guī)律而號的相位，使載波信號的相位，隨原始電信號的變化規(guī)律而變化。變化。 對應(yīng)于不同的調(diào)制方式，要用不同的解調(diào)方式。對應(yīng)于不同的調(diào)制方式，要用不同的解調(diào)方式。對學(xué)習(xí)本課程的要求： 理解、掌握基本概念、主要結(jié)論；理解、掌握基本概念、主要