通信电路与系统 第一章
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第1章通信电子电路
坦，信号可以无衰减的通过，而在通频带以外则下降为零，信
号完全不能通过。
矩形系数： 为了衡量实际幅频特性曲线接 近理想幅频特性曲线的程度，
理想的幅频特性
N( f )
1
0.7
实际的幅频特性
提出“矩形系数”这个性能指标。 矩形系数 K0.1 定义为：单位谐
0.1
f3
f1 f0 f2
f4
f
振曲线 N( f ) 值下降到0.1时的
ge02
看能不能用w0和 Q0 来表示N( f )？
1 w0 LC
Q0
1 ge0w0 L
w0C ge0
wC 1 wL
＝ 分子分母同乘以w0 L
ge0
wCw0 L
w0 L wL
g e0 w0 L
＝ Q0
g
e
1 0 w0
L
Q0 (wCw0L
w0L ) wL
＝Q0 (w
LC
1 LC ) w
arctan
wL
ge0
wC 1 wL
ge0
2
(wC
1 wL
)2
Re (Z )
ge02
(wC
1 wL
)2
Z
谐振频率：
通信电子电路第1章
1.2无线电基本概念
自无线电发明以来，信息传输就一直是它的首要任务。 无线电通信的历史可以追溯到20世纪初，1896年马可 尼成功实现了无线电报通信，开创了无线电通信的先 河。随着电子管、晶体管的发明和应用，促进了通信 设备的飞速发展，实现了把微弱的电信号进行放大， 从而把电信号传送到更为遥远的地方。人类跨入21世 纪，已开始从工业化社会向信息社会过渡。通信技术 是信息化社会的基础，尤其是移动通信已经成为现代 通信中发展最为迅速的一种通信手段。要使通信的一 方或双方在移动中实现通信，需要采用无线电通信方 式。
1.1通信系统的概念
在人们的生活和工作中，离不开信息的交流与传递。 通信使得人们能够克服时间和空间的障碍，准确而有 效地交换和传递信息。信息常以某种方式依附于物质 载体，藉以实现存储、交换、处理变换和传输。传递 或交换信息过程中所需的一切技术设备的总和称为通 信系统。它主要由终端设备和传输系统组成。实际应 用中的通信系统多种多样，它们在具体的结构和功能 上各不相同，为了便于分析，可以抽象成如图1-1所示 的模型，其基本组成包括信源、发送设备、信道、噪 声源、接收设备和信宿等部分。
1.1.2 传输系统
2．有线传输信道 在有线传输信道中，电磁波是沿有形介质传播的，有 形介质通常是构成直接信息流通的通路，适合于基带 传输或频带传输。传输语音信号的电话网、传输数据 信号的计算机网和传输视频信号的有线电视网是最常 见的有线信道。 平衡电缆：也称双绞线，每对信号传输线间的距离比 明线小，而且包扎在绝缘体内。 同轴电缆：用来构建容量较大的有线信道。常用的有 两种：一种是外径为4.4mm的细同轴电缆；另一种是 外径为9.5mm的粗同轴电缆。 光纤信道：光纤信道是以光波为载波，以光导纤维 （光纤）为传输介质进行通信的通信信道。 有线信道中，除了具有各种导引线外，要完成长距离 的信息传输，还必须包括再增音和均衡处理。
通信电子线路第一章
5/17/2020 8:13 AM
8
设：失谐系数ξ＝（ ω － ω0）Q
ωω 0
其中ω0＝
1 LC
Q＝Rp / 0L Rp0C
当ω
ω0时，ξ＝
ω2－ω0 ωω0
2
Q
＝（＋
0）（ －
） 0Q
0
2（－0）Q 0
＝2 Q
Shanghai University
0
X
School of Communication and Information Engineering
5/17/2020 8:13 AM
29
R Rg' / /Rp / /RL 60kΩ
QL
R
0 L
2
60 103 106 200 106
47.8
BW f0 106 20.92kHz. QL 47.8
Shanghai University
X
School of Communication and Information Engineering
(e)
'图R
L
'吸收功率
:
U12 RL'
两者相等 : U22 U12 RL RL'
RL
'
(U1 U2
)2 RL
RL p2
南邮通信电子线路课件第一章
本章内容
1.1 通信系统的概念 1.2 无线电波的传播特性 1.3 无线电波的频段划分 1.4 调制的通信系统
返回总目录
本章重点与难点
（一）本章重点
１．通信系统的概念； 通信系统的概念； 无线电波的传输特性； ２．无线电波的传输特性； 调制的通信系统； ３．调制的通信系统； ４．无线电广播调幅发射机和超外差 接收机； 接收机；
为什么要进行调制？ 二、 为什么要进行调制？
分析：若信号频率为 分析：若信号频率为1kHz，其相应波长为 ， c 300km，若采用 波长的天线， ，若采用1/4 波长的天线，根据 λ= 就可以算出天线长度需要 就可以算出天线长度需要75km，制造这样 天线长度需要 ， 的天线是很困难的。 的天线是很困难的。 只有天线实际长度与电信号的波长相比拟 时，这时电信号才能以电磁波形式有效地 辐射，为了缩短天线长度, 辐射，为了缩短天线长度 要求射频电信号 必须有足够高的频率。 必须有足够高的频率。
调制器—— 该系统功能是使高频载波信号 调制器 幅度按低频信号大小变化的幅度调制， 幅度按低频信号大小变化的幅度调制，然 后经发射天线以电磁波形式向远方辐射。 后经发射天线以电磁波形式向远方辐射。 低频部分有：话筒（或录音带等）、低频 低频部分有：话筒（或录音带等）、低频 ）、 电压放大器、低频功率放大器。 电压放大器、低频功率放大器。 使低频信号通过逐级放大到所需的功率 电平，对高频（载波）进行调幅。 电平，对高频（载波）进行调幅。
1.1 通信系统的概念 1.2 无线电波的传播特性 1.3 无线电波的频段划分 1.4 调制的通信系统
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本章重点与难点
（一）本章重点
１．通信系统的概念； 通信系统的概念； 无线电波的传输特性； ２．无线电波的传输特性； 调制的通信系统； ３．调制的通信系统； ４．无线电广播调幅发射机和超外差 接收机； 接收机；
为什么要进行调制？ 二、 为什么要进行调制？
分析：若信号频率为 分析：若信号频率为1kHz，其相应波长为 ， c 300km，若采用 波长的天线， ，若采用1/4 波长的天线，根据 λ= 就可以算出天线长度需要 就可以算出天线长度需要75km，制造这样 天线长度需要 ， 的天线是很困难的。 的天线是很困难的。 只有天线实际长度与电信号的波长相比拟 时，这时电信号才能以电磁波形式有效地 辐射，为了缩短天线长度, 辐射，为了缩短天线长度 要求射频电信号 必须有足够高的频率。 必须有足够高的频率。
调制器—— 该系统功能是使高频载波信号 调制器 幅度按低频信号大小变化的幅度调制， 幅度按低频信号大小变化的幅度调制，然 后经发射天线以电磁波形式向远方辐射。 后经发射天线以电磁波形式向远方辐射。 低频部分有：话筒（或录音带等）、低频 低频部分有：话筒（或录音带等）、低频 ）、 电压放大器、低频功率放大器。 电压放大器、低频功率放大器。 使低频信号通过逐级放大到所需的功率 电平，对高频（载波）进行调幅。 电平，对高频（载波）进行调幅。
第1讲电路、信号与系统
第1章 导 论
1．2．3 系统 ． ． 所谓系统，是由若干相互联系、 所谓系统，是由若干相互联系、相互作用的单元 组成的具有一定功能的整体。系统种类很多，如通信 组成的具有一定功能的整体。系统种类很多， 系统、计算机系统、自动控制系统、生态系统、 系统、计算机系统、自动控制系统、生态系统、经济 系统、社会系统等。 系统、社会系统等。 按照数学模型的差异系统可分为： 按照数学模型的差异系统可分为： （1）集总参数系统与分布参数系统； ）集总参数系统与分布参数系统； （2）即时系统与动态系统； ）即时系统与动态系统； 若系统在任一时刻的响应不仅与该时刻的激励有 而且与它过去的历史状况有关， 关，而且与它过去的历史状况有关，则称为动态系统 或记忆系统。含有记忆元件(电容、电感等)的系统是 或记忆系统。含有记忆元件(电容、电感等) 动态系统。否则称即时系统或无记忆系统。 动态系统。否则称即时系统或无记忆系统。
第1章 导 论
（1）电源：它是向电路提供电能的装置，其作用是 ）电源：它是向电路提供电能的装置， 可以将其他形式的能量，如化学能、光能、热能、 可以将其他形式的能量，如化学能、光能、热能、 机械能等非电能转换为电能。 机械能等非电能转换为电能。 （2）负载：它是电路中的用电器，各种负载进行能 ）负载：它是电路中的用电器， 量转换的形式各有不同， 量转换的形式各有不同，如电灯的功能是将电能转 变成热能和光能。 变成热能和光能。 （3）中间环节：它是利用各种元部件将电源和负载 ）中间环节： 连接起来构成闭合电路， 连接起来构成闭合电路，并对整个电路起着传输和 分配能量、控制、保护和测量的作用。 分配能量、控制、保护和测量的作用。 总而言之，虽然实际电路种类繁多， 总而言之，虽然实际电路种类繁多，但从本质上 来说，都是由电源、负载和中间环节三部分组成， 来说，都是由电源、负载和中间环节三部分组成， 因此又称为组成电路的三要素。 因此又称为组成电路的三要素。
通信原理第一章
计算机 互联网 多媒体通信
多媒体通信是指在一次呼叫过程中能同时提供多种媒体 信息(声音、图像、图形、数据、文本等)的通信方式，它是 通信技术、计算机技术和网络相结合的产物。利用多媒体通 信，相隔万里的用户不仅能利用声像图文并茂地交流信息， 使分布在不同地点的多媒体信息能步调一致地作为一个完整 的信息呈现在用户面前，而且用户对通信全过程具有完备的 交互控制能力。这就是多媒体通信的分布性、同步性和交互 性特点
1、通信系统一般模型。
噪声源：是信道中的噪声及分散在通信系统其 它各处的噪声的集中表示。
P3 按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以相应的 把通信系统分成两类：模拟通信系统和数字通信系统。
1、模拟通信系统（传输模拟信号的通信系统。）
模拟通信中需要两种变换： 频带信号
基带信号
基带信号
第一种：发送端的连续消息要变换成原始电信号，接收端收 到的信号要反变换成原始连续信号。 第二种：调制和解调 调制：将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号； 解调：在接收端将信道中传输的信号还原成原始的电信号。
之后，随着电子管、晶体管的出现，通信 的内容就更广泛，到了二十世纪中期，随着 集成电路和计算机技术的高度发展，通信的 对象不仅是语言、文字，而且是音乐、图像、 数据都可以作为通信的对象。
通信发展是一个国家发展水平的重要标志。
后面讲述中，“通信”这一术语是指 “电通信”，包括光通信，因为光也 是一种电磁波。 在电通信系统中，消息的传递是通过 电信号来实现的。
通信电路原理ppt课件
使接收机输出信号的质量下降。
提高通信系统的抗干扰能力。 选用高质量的调制和解调电路。
可做到：任何人在任何时候和任何地点都可以实 现通信。
.
7
1.1.3 通信系统的信道
一、衰减特性 信道的衰减特性是指信号经信道传输时，信号
能量被衰减的程度。
二、工作频率范围 不同的信道具有不同的工作频率范围。
三、频率特性 信道的频率特性是指在信道的工作频率范围内，
选择性衰落使不同的频率不同的衰减特性，产生失真。
延时扩展对高速数据传输影响很大。
多卜勒频移 在高速移动情况下接收，还要考虑多卜勒
频率的影响。
在城市环境中，移动情况下的无线传输信道 的传输特性是十分恶劣的。
.
9
1.1.4 通信系统中的信号
基带信号传输
信号频带：在通信系统中被传输的信号，一般情况下都不 是单一频率的信号，而是含有一定频率范围内的各频率分量 。而它所占有频率范围的大小，则称为这个信号所占有的频
Low Performance Low Cost
HOME-RF
High Performance High Cost
WLAN: Wireless Local Area Nets（手机无线上网）。
WPAN: Wireless Personal Area Nets (个人无线局域网)。
又叫 Bluetooth （‘蓝牙’），工作范围：10~100m。 工作频率范围：2.400~2.4835GHz。速率：1Mbit/s。 全世界现已有1880家厂商支持V1.0B技术规范版本。
提高通信系统的抗干扰能力。 选用高质量的调制和解调电路。
可做到：任何人在任何时候和任何地点都可以实 现通信。
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1.1.3 通信系统的信道
一、衰减特性 信道的衰减特性是指信号经信道传输时，信号
能量被衰减的程度。
二、工作频率范围 不同的信道具有不同的工作频率范围。
三、频率特性 信道的频率特性是指在信道的工作频率范围内，
选择性衰落使不同的频率不同的衰减特性，产生失真。
延时扩展对高速数据传输影响很大。
多卜勒频移 在高速移动情况下接收，还要考虑多卜勒
频率的影响。
在城市环境中，移动情况下的无线传输信道 的传输特性是十分恶劣的。
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1.1.4 通信系统中的信号
基带信号传输
信号频带：在通信系统中被传输的信号，一般情况下都不 是单一频率的信号，而是含有一定频率范围内的各频率分量 。而它所占有频率范围的大小，则称为这个信号所占有的频
Low Performance Low Cost
HOME-RF
High Performance High Cost
WLAN: Wireless Local Area Nets（手机无线上网）。
WPAN: Wireless Personal Area Nets (个人无线局域网)。
又叫 Bluetooth （‘蓝牙’），工作范围：10~100m。 工作频率范围：2.400~2.4835GHz。速率：1Mbit/s。 全世界现已有1880家厂商支持V1.0B技术规范版本。
电路与系统 第一章
输出信号
系统
响应
《电 路》
三、电路
由电路元器件按一定规律组成具有特定功能的 电流通路。可以看成为一种电子系统。 电路侧重于局部，系统侧重于全部。 本课程主要讨论的是电系统，因此两者之间没 有严格的区分。
《电 路》
第一章
电路模型和电路定律
第一章 电路模型和电路定律
§1-1 电路和电路模型
§1-2 §1-3 §1-4 §1-5 §1-6 §1-7 §1-8 §1-9 §1-10
电流和电压的参考方向 电功率和能量 电路元件 电阻元件 电容元件 电感元件 电压源和电流源 受控电源 基尔霍夫定律
《电 路》
第一章
电路模型和电路定律
§1-1 电路和电路模型
一、电路模型
1、 何谓电路(circuit)? 由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。 开关 2、 实际电路的组成 ①提供电能的能源,简称电源； ① ②用电装置，统称其为负载。
三、电压
1、电压的定义
u 电路中，电场力将单位正电荷从某点a移到另一点b所做的 功，称为两点间的电压。功（能量）的单位：焦[耳](J); 电 压的单位：伏[特] (V)。
W u lim q 0 q
dW dq
i a
N
b
2、电压的极性（方向）
实际极性：规定两点间电压的高电位端为“+”极，低电位端 为“-”极。两点电位降低的方向也称为电压的方向。 参考极性：假设的电压“+”极和“-”极。 若参考极性与实际极性一致，电压为正值，反之电压为负值。
系统
响应
《电 路》
三、电路
由电路元器件按一定规律组成具有特定功能的 电流通路。可以看成为一种电子系统。 电路侧重于局部，系统侧重于全部。 本课程主要讨论的是电系统，因此两者之间没 有严格的区分。
《电 路》
第一章
电路模型和电路定律
第一章 电路模型和电路定律
§1-1 电路和电路模型
§1-2 §1-3 §1-4 §1-5 §1-6 §1-7 §1-8 §1-9 §1-10
电流和电压的参考方向 电功率和能量 电路元件 电阻元件 电容元件 电感元件 电压源和电流源 受控电源 基尔霍夫定律
《电 路》
第一章
电路模型和电路定律
§1-1 电路和电路模型
一、电路模型
1、 何谓电路(circuit)? 由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。 开关 2、 实际电路的组成 ①提供电能的能源,简称电源； ① ②用电装置，统称其为负载。
三、电压
1、电压的定义
u 电路中，电场力将单位正电荷从某点a移到另一点b所做的 功，称为两点间的电压。功（能量）的单位：焦[耳](J); 电 压的单位：伏[特] (V)。
W u lim q 0 q
dW dq
i a
N
b
2、电压的极性（方向）
实际极性：规定两点间电压的高电位端为“+”极，低电位端 为“-”极。两点电位降低的方向也称为电压的方向。 参考极性：假设的电压“+”极和“-”极。 若参考极性与实际极性一致，电压为正值，反之电压为负值。
通信原理第一章小结
通信原理第一章小结
通信原理是一门介绍通信系统基本原理和技术的学科。本文将对通信原理第一章内容进行小结，包括通信系统的基本构成、模拟信号与数字信号的特点以及常用的调制技术。
一、通信系统的基本构成
通信系统是由发送机、信道和接收机组成的。发送机将信息转化为信号，并通过信道传输到接收机，接收机将信号恢复为信息。
在通信系统中，发送机的主要任务是将信息转化为便于传输的信号。信道是信息传输的媒介，可以是有线传输线路、光纤或者无线信道等。接收机负责将接收到的信号恢复为原始的信息。
二、模拟信号与数字信号的特点
1. 模拟信号
模拟信号是一种连续的信号，它的取值可以是任意的实数。模拟信号可以通过不同的方式表示，例如电压、电流或者声音的振幅。模拟信号具有以下特点：
•连续性：模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的。
•无失真传输：模拟信号在传输过程中不会发生形状或幅度的变化。
2. 数字信号
数字信号是一种离散的信号，它的取值只能是离散的整数。数字信号通过采样和量化将连续的模拟信号转化为离散的信号。数字信号具有以下特点：
•离散性：数字信号在时间和幅度上都是离散的。
•误差累积：数字信号在采样和量化过程中会引入误差，这些误差会随着传输的进行不断累积。
三、常用的调制技术
调制是指将原始信号转换为适合传输的信号。常用的调制技术包括模拟调制和数字调制。
1. 模拟调制
模拟调制是指通过改变载波的某些参数来表示原始信号的调制技术。常见的模拟调制技术有： - 幅度调制（AM）：通过改变载波的振幅来表示原始信号。 - 频率
调制（FM）：通过改变载波的频率来表示原始信号。 - 相位调制（PM）：通过改变载波的相位来表示原始信号。
通信原理课件第一章.pptx
第1章 绪 论
1.2.2 通信的分类
1.
按消息由一地向另一地传递时传输媒质的不同， 通信可 分为两大类：一类称为有线通信，另一类称为无线通信。所谓 有线通信，是指传输媒质为导线、电缆、光缆、波导、纳米材 料等形式的通信，其特点是媒质能看得见，摸得着。所谓无线 通信，是指传输媒质看不见、摸不着(如电磁波)的一种通信形 式。
第1章 绪 论
目前广泛应用的是第二代移动通信系统， 采用窄带时分 多址(TDMA)和窄带码分多址(CDMA)数字接入技术，已形成的 国家和地区标准有欧洲的GSM系统、 美国的IS-95系统、日本 的PDC系统。我国主要采用的是欧洲的GSM系统。
第二代移动通信系统实现了区域内制式的统一，覆盖了 大中小城市，为人们的信息交流提供了极大的便利。随着移 动通信终端的普及，移动用户数量成倍地增长，第二代移动 通信系统的缺陷也逐渐显现，如全球漫游问题、系统容量问 题、频谱资源问题、支持宽带业务问题等。
用途
音频、电话、数据终端、长距离导航、 时标
导航、信标、电力线通信
调幅广播、移动陆地通信、业余无线电
移动无线电话、短波广播、定点军用通 信、业余无线电 电视、调频广
播、空中管制、车辆通信、导航、集群 通信、无线寻呼
300MHz~3GHz
100 10cm
特高频
波导
电视、空间遥测、雷达导航、点对点通
通信电子线路第1章 绪论
通信电子线路
第一章 绪论
19
1.4、本课程的主要内容及特点
“通信电子线路”是“电路分析”、“模拟电子技术”、“数字电子技术” 的后续课程，是电子信息类各专业的一门重要的专业基础课。本 课程主要讨论通信系统中发送设备和接收设备中的高频部分的专 用电路。这些专用电路如果从工作特点和分析方法的角度划分， 大致可以分为三个模块：信号的放大模块、正弦波的产生模块、 频谱的搬移模块。 信号放大模块主要讨论高频小信号谐振放大器、中频放大器、小 信号宽带放大器、参量放大器、谐振放大器、功率的合成与分配 等。 正弦波产生模块主要讨论各种正弦波振荡器。 频谱搬移模块主要讨论非线性器件的频谱搬移原理、振幅调制与 解调、混频、倍频、频率调制与解调等。
通信电子线路
通信电子线路
一、本课程在学科中的位置
通信工程专业的一门专业基础课。
二、本课程要求
1.范围 ：通信领域中各种高频电路(含非线性电路)的 组成、工 作原理及分析计算。 2.主要内容：高频小信号放大器、高频功率放大器、正玹波振 荡器、频谱的线性搬移电路、振幅调制与解调、混频、频率 调制与解调、参量电路、反馈控制电路原理及应用。 3.要求：掌握基本概念和分析方法；掌握有关内容的数学推导 过程；理论与实际结合培养动手能力。
第一章 绪论 14
通信电子线路
1.2、无线电发送与接收设备 —调幅接收机各部分的作用
重邮何丰通信电子电路第一章
实际通信系统中，除了用频分复用方式可以实现多 路通信外，还可以利用图1-2-5的“时分复用(TDM)” 方式来实现多路通信。 通常我们将这类方式完成的多路通信技术称为时分 多路复用技术。 图1-2-6给出了模拟信号的数字化传输方案的一个案 例。图中的公众数字传输系统包含的设备较多，具 体完成的功能与图1-1-1中发送设备、信道和接收设 备在整体上是对应的。
1.1.1 通信系统中的电磁信道及信号
信号共存是实现无干扰条件下的多路信号传输和信 号处理的基础。常见的共存方式有“空分”、“频 分”和“时分”三种 其共同特点是：共存具有可实现性，以及共存信号 的可提取性（或识别性）。 所谓“空分”是指利用不同的空间来实现多路信号 的实时传送和处理 所谓“频分”是指利用同一空间下的不同频率范围 来实现多路信号的实时传送和处理
1.3.1 通信系统中的抗干扰方法
此外，即使干扰噪声较大，也可以根据原基
带数字信号的编码规律与收到的数字基带信 号比较的方法来发现干扰和噪声的存在，并 通过本地的纠错电路，或者通过另一信号通 路要求发射端重发的方法来实现无误码或少 误码的传输。 由此看来，无论是在模拟基带信号还是数字 基带信号的传输中，我们都应从如下四方面 来考虑。
③ 天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。
5. 发射机组成
采用调幅方式的中波广播发射机组成方框图
1.1.1 通信系统中的电磁信道及信号
信号共存是实现无干扰条件下的多路信号传输和信 号处理的基础。常见的共存方式有“空分”、“频 分”和“时分”三种 其共同特点是：共存具有可实现性，以及共存信号 的可提取性（或识别性）。 所谓“空分”是指利用不同的空间来实现多路信号 的实时传送和处理 所谓“频分”是指利用同一空间下的不同频率范围 来实现多路信号的实时传送和处理
1.3.1 通信系统中的抗干扰方法
此外，即使干扰噪声较大，也可以根据原基
带数字信号的编码规律与收到的数字基带信 号比较的方法来发现干扰和噪声的存在，并 通过本地的纠错电路，或者通过另一信号通 路要求发射端重发的方法来实现无误码或少 误码的传输。 由此看来，无论是在模拟基带信号还是数字 基带信号的传输中，我们都应从如下四方面 来考虑。
③ 天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。
5. 发射机组成
采用调幅方式的中波广播发射机组成方框图
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发端 半双工通信 收端
发端 信道 收端 信道
发端 全双工通信 收端
28
北京理工大学
1-4 1 4 通信方式和主要传输方式的现状及发展趋势
1-4-3 主要传输方式的现状及发展趋势 A. 有线通信
1．明线、对称电缆、同轴电缆 明线 对称电缆 同轴电缆（金属信道媒介）
局交换机
局交换机 明线或电缆
2．光纤通信 （以光导纤维为信道媒介，经“电/光”和 “光/电”两次转换，大通信容量，抗干扰能力强）
北京理工大学
9
1-1 1 1 概述
1837年 1876年 1894年 1906年 1916年 年 1925年 1927年 1948年 1958年 1969年 1976年 1979年 1984年 1990年 1994年 1995年 2000年以后 莫尔斯有线电报 贝尔电话 马可尼发送第一个无线电信号 三极管面世 第一台频率复用调谐收音机出现 第 台频率复用调谐收音机出现 首次发送电视信号 无线电广播网络，第一次播出电视节目 晶体管发明 香农提出信息论 晶体管发明，香农提出信息论 发明集成电路芯片，第一颗通信卫星上天 美国国防部建设了ARPA计算机网，成为现代互联网的开端 苹果系列电脑发明 首个便携手持电话通信网在日本建成启动 IBM公司推出IBM PC/AT微机 推出GSM标准（Global System for Mobile） Internet启动 推出CDMA标准 (码分多址) 欧洲WCDMA、美国CDMA2000、中国TD-SCDMA通信标准被采用
1-4-3 主要传输方式的现状及发展趋势 B. 无线通信
2．卫星通信 卫星通信
北京理工大学
25
1-4 1 4 通信方式和主要传输方式的现状及发展趋势
1-4-1 通信系统分类
按信号特征分类
模拟通信系统 拟 数字通信系统
按信号复用方式分类
频分复用 复用 时分复用 码分复用
按通信方式分类
单工通信 半双工通信 全双工通信
按传输方式分类
有线 无线
按调制方式分类
基带传输 频带传输
北京理工大学
26
1-4 1 4 通信方式和主要传输方式的现状及发展趋势
频分复用（FDM）：用频谱搬移的方法使不同信号占用 不同的频率范围；多用于模拟通信系统。 频率 模 系 时分复用（TDM）：用脉冲调制的方法使不同信号占据 不同的时间区间 多用于数字通信系统 不同的时间区间；多用于数字通信系统。 码分复用：用一组正交的脉冲序列分别携带不同信号。
载波
基带信号 ASK PSK FSK
北京理工大学
24
1-3 1 3 模拟和数字通信系统
1-3-3 数字信号的传输 C. 数字通信的主要特点
1 抗干扰能力强，数字信号通过中继再生后可消除噪声积累； 抗干扰能力强 数字信号通过中继再生后可消除噪声积累 2 数字信号通过差错控制编码，提高通信的可靠性； 3 数字通信传输一般采用二进制码，可使用计算机对数字信 号进行处理，实现以计算机为中心的通信网； 4 在数字通信中，各种消息(模拟的和离散的)都可变成统一 的数字信号进行传输 有利于实现各种综合业务 的数字信号进行传输，有利于实现各种综合业务； 5 数字信号易于加密处理，所以数字通信保密性强。
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本课程的特点及与相关课程的区别
通信电路：主要包括应用于通信、雷达、遥控遥测等技 术领域的单元功能电路，内容限于模拟电路
通信原理：全面介绍通信原理和一些通信系统的知识
本课程: 以通信系统构成和通信调制信号分析为主线， 将通信原理和相应的电路知识有机结合
基本概念、理论、专业术语 通信系统构成 信号调制分析 实际单元电路分析
基带信号 调制器
已调信号 信 功率放大器
载波产生电路
发射机组成框图
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1-2 1 2 通信和通信系统
已调信号 放大器 解调器 载波生成
接收机组成框图
基带信号
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1-3 1 3 模拟和数字通信系统
1-3-1 模拟和数字信号
基带(电)信号可以是模拟信号，也可以是数字信号 模拟信号是一种连续变化信息，它的信息状态随时间连 模拟信号是 种连续变化信息，它的信息状态随时间连 续变化；数字信号是一种离散变化信息，它的信息状态随 时间是可数的，即在离散时刻有有限个离散取值 利用模-数转换（ADC）技术可将模拟信号变换为数字信 号 同样利用数-模转换（DAC）技术可将数字信号变换为 号，同样利用数 模转换（DAC）技术可将数字信号变换为 模拟信号 按照信道中所传输的信号性质不同，通信系统分为： 按照信道中所传输的信号性质不同 通信系统分为 模拟通信系统 和 数字通信系统
通信：这里通信是指电通信，就是以电信号代表 信息 从发送端向异地接收端传输信息的过程 信息，从发送端向异地接收端传输信息的过程 通信系统：实现这种信息传输过程的系统称为通 信系统 通信对人类的作用：从摩尔斯电报到今天的因特 通信对人类的作用 从摩尔斯电报到今天的因特 网和移动通信网，通信技术极大地改变人类社会生 活 电子通信系统发展： 有线 无线，固定 移动，点 网 发展趋势：宽带、综合、智能、个人化
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1-3 1 3 模拟和数字通信系统
1-3-2 模拟信号的传输 发射 输入 信道 设备 信源 变换器 (调制)
两种变换 1.变换与反变换： 非电信息 2.调制和解调 基带信号
接收 设备 (解调)
输出 变换器
信宿
电信号(基带信号); 已调信号(频带信号)
其他：滤波、放大、变频、辐射
f
信号5 信号4 信号3 信号2 信号1
防护时间
f
防 护 频 带
信 号 1
信 号 2
信 号 3
信 号 4
信 号 5
0
FDM的通信空间示意图
t
0
TDM的通信空间示意图
t
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1-4 1 4 通信方式和主要传输方式的现状及发展趋势
1-4-2 通信方式
发端 信道 收端 单工通信
发端 信道 收端
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1-3 1 3 模拟和数字通信系统
1-3-2 模拟信号的传输 B. 模拟调制的分类
按载波形式的不同，分为： 按载波形式的不同 分为 正弦波调制 幅度调制（AM） 频率调制（FM） 相位调制（PM） 脉冲调制 脉冲幅度调制（PAM） 脉宽调制（PWM）( 或脉冲持续时间调制 (PDM) ) 脉位调制（PPM）
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1-4 1 4 通信方式和主要传输方式的现状及发展趋势
1-4-3 主要传输方式的现状及发展趋势 B. 无线通信
1．微波无线中继通信（干线通信、山区通信） 微波无线中继通信（干线通信 山区通信）
微波站
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微波站 40 0～50 50km
微波站
地表面
接收放大后再发射
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1-4 1 4 通信方式和主要传输方式的现状及发展趋势
课件
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课程内容
谐振功率放大器 振荡电路 幅度调制与解调 频率调制与解调 相位调制与解调 锁相技术与应用 模拟通信系统 模拟信号数字化 数字基带传输系统 数字频带调制
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1-3 1 3 模拟和数字通信系统
1-3-2 模拟信号的传输 B. 模拟调制的分类
载波 调制信号 (基带信号)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
脉冲幅度调制
脉宽调制
脉位调制
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1-3 1 3 模拟和数字通信系统
1-3-3 数字信号的传输 A. 模拟信号的数字化
模拟信号数字化的理论基础： 取样定理 fs ≥ 2fH
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1-2 1 2 通信和通信系统
各模块的功能
信道：指传播已调信号的通道或媒质；可以是有线的 信道：指传播已调信号的通道或媒质；可以是有线的，也 也 可以是无线的；既给信号以通路，也对信号产生各种干扰 和噪声；传播媒质的固有特性和干扰直接关系到通信质量 接收设备或接收机：从信道中取出受不同程度干扰的已调 信号进行处理，恢复出发送端的基带信号，这一过程称为 解调；对于多路复用信号，接收设备还具有解除多路复用 和实现正确分路的功能
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本章学习重点
常用通信术语 通信 通信系统 信(息)源 信宿 信道 调制 解调 基带信号 频带信号 通信系统的组成和分类 几种通信方式 模拟、数字通信系统的主要特点 离散信源的信息量 码元速率与信息(传输)速率的关系 误码率的概念
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1-1 1 1 概述
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1-3 1 3 模拟和数字通信系统
1-3-2 模拟信号的传输 A. 调制的必要性
1．高频已调信号易于辐射 天线振子尺寸 l / 10 才能开始有效辐射；频率越高 0 ，才能开始有效辐射；频率越高， 波长越短，天线才易于实现。 2．便于同时实现多路基带信号传输 通过调制，可将同一频带的不同基带信号搬移到不同载 频带上 使他们在通信时彼此保持一定的频率间隔 以避 频带上，使他们在通信时彼此保持一定的频率间隔，以避 免信号间串扰。
模拟 信号源 A/D 变换器 数字 传输系统 D/A 变换器 模拟信号
模拟信号的数字传输
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1-3 1 3 模拟和数字通信系统
1-3-3 数字信号的传输 B. 数字调制的分类
用数字信号对高频正弦载波的参量 (幅度、频率或相位)进行调制的方 法 称为数字调制 分为 法，称为数字调制，分为： 幅度键控(ASK)：载波有无 相位键控(PSK)：载波起始相位 载波起始相位 频移键控(FSK)：载波频率
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1-2 1 2 通信和通信系统
基带信号 发射信号 接收信号 基带信号 (已调信号) (已调信号)
信源
输入 变换器
发送端
发射 设备
信道
接收 设备
输出 变换器
接收端
信宿
噪声 干扰 扰
通信系统的 般模型 通信系统的一般模型
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1-2 1 2 通信和通信系统
各模块的功能
信源：发出信息的源，如语音、符号、图像或数据等信息 源 变换器：实现信源提供的非电信息与电通信设备能识别的 电信号之间的转换，该电信号称为基带信号 发射设备或发射机：将基带信号进行某种变换送入信道， 以便使基带信号在信道中进行有效的传输 这 变换过程 以便使基带信号在信道中进行有效的传输，这一变换过程 称为调制，变换后的信号称为已调信号或频带信号，载有 原有的基带信息
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1-3 1 3 模拟和数字通信系统
1-3-2 模拟信号的传输
调制 将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号; 调制:将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号; 解调:在接收端将信道中传输的信号还原成原始的电信号。 经过调制后的信号成为已调信号;发送端调制前和接收端 解调后的信号称为基带信号。因此，原始电信号又称为基 带信号，而 调信号又称为频带信号 带信号，而已调信号又称为频带信号。
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学习方法
课前积极预习, 了解下次上课内容和难点 课上认真听讲, 主动思考和提问, 掌握重点 课后及时复习消化, 独立完成规定作业
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第一章 通信概论
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本章主要内容
1-1 1 1 1-2 1-3 1 4 1-4 1-5 1-6 1-7 1 7 概述 通信和通信系统 模拟和数字通信系统 通信方式和主要传输方式的现状及发展趋势 信息及其度量 信道 通信系统的主要质量指标
通信电路与系统
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课程信息
授课教师
周 波 办公室 4号楼404 办公室: 邮箱: zhoubo07@bit.edu.cn
上课时间及地点
01-16周, 3-413 周二3-4节,周四6-7节
答疑
周五下午14-16点，4号楼404
教材
通信电路与系统 主编: 罗伟雄 出版社: 北京理工大学出版社
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1-2 1 2 通信和通信系统
各模块的功能
信宿 信宿：相对于信源而说的，是传输信息的归宿，其作用是 相对于信源而说的 是传输信息的归宿 其作用是 将复原（解码）的原始信号转换成相应的消息 噪声源：信道中的噪声以及分散在通信系统其他各处的噪 声
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1-2 1 2 通信和通信系统