无线通信系统组成
无线通信系统简介
低成本
无线通信系统的建设和维护成 本相对较低，可以降低通信成
本。
挑战
安全性问题
信号衰减
多径效应
无线通信系统容易受到窃听、 干扰和攻击，需要采取有效 的安全措施来保护信息的安 全。
无线信号在传输过程中会受 到多种因素的影响，如距离、 障碍物等，导致信号衰减和 失真。
无线信号在传输过程中会经 过多个路径到达接收端，形 成多径效应，影响信号的稳 定性和可靠性。
天线增益
天线极化
天线增益是指天线在某一方向上的辐射强 度和方向性系数，增益越高，信号越强。
天线极化是指天线辐射的电场矢量的方向 ，不同的极化方式会影响信号的传输质量 和抗干扰能力。
03
无线通信系统的技术分类
无线电广播系统
无线电广播系统是一种利用无线电波传 送声音信息的通信方式，通过将音频信 号调制到高频载波上，以电磁波的形式 向空间辐射，实现声音信号的传送。
无线通信系统的应用领域
移动通信
移动电话、移动数据传输等。
物联网
智能家居、智能交通、智能农业等。
无线网络
无线局域网（WLAN）、无线个域网 （WPAN）、蓝牙等。
远程控制
无人机、智能机器人等。
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无线通信系统的基本组成
无线电波传输介质
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02
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无线电波
无线通信系统通过无线电 波传输信息，无线电波是 一种电磁波，能够在空间 中传播。
频谱资源有限
无线通信系统使用的频谱资 源有限，随着用户数量的增 加，频谱资源变得越来越紧 张。
未来发展趋势
5G和6G通信技术
随着技术的发展，无线通信系统将向5G和6G通信技术演进，实现 更高速、更可靠、更智能的通信。
无线通讯系统设计方案
无线通讯系统设计方案随着科技的快速发展和人们对于灵活、便携和高效的需求，无线通讯系统越来越受到人们的和依赖。
无线通讯系统以其无需线路布设，覆盖范围广，数据传输速度快，运行成本低等优点，在军事、工业、商业、教育、交通、医疗等领域得到了广泛应用。
然而，无线通讯系统的设计并非一蹴而就，需要针对特定的应用场景进行优化和选择。
本文将重点探讨无线通讯系统的设计方案，包括系统架构、硬件选择、软件设计、安全策略等方面。
无线通讯系统的架构通常包括发射端、接收端和传输媒介三个部分。
发射端负责将信息转换为电磁波，通过传输媒介发送；接收端则接收电磁波并还原为信息。
根据不同的应用需求，可以选择不同的无线通讯协议和技术，如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa等。
射频模块：无线通讯系统的核心是射频模块，它负责信号的发射和接收。
射频模块的选择需要根据应用场景和传输距离来决定，同时需要考虑其功率、频率、灵敏度等参数。
微控制器：微控制器是无线通讯系统的控制中心，负责处理用户输入、控制射频模块和其他外设的工作。
在选择微控制器时，需要考虑其处理能力、内存大小、外设接口是否满足系统需求。
天线：天线是无线通讯系统中负责接收和发送电磁波的重要部件。
天线的选择需要考虑其频率范围、增益、阻抗等参数，同时还需要考虑其尺寸和形状是否适合应用场景。
通讯协议：通讯协议是无线通讯系统的关键组成部分，它规定了信息的格式和传输规则。
在选择通讯协议时，需要考虑其数据传输速度、安全性、稳定性等因素。
调度策略：调度策略是无线通讯系统中的重要概念，它决定了各个设备之间的信息传输顺序和时间。
调度策略的设计需要考虑系统的实时性、可靠性和效率。
能量管理：能量管理是无线通讯系统中的重要问题，它涉及到系统的功耗和寿命。
能量管理策略的设计需要考虑系统的运行模式、休眠模式和省电策略等。
加密技术：加密技术是保障无线通讯系统安全的重要手段，它可以防止信息被窃取或篡改。
在选择加密技术时，需要考虑其安全性、效率和对系统性能的影响。
浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统
浅谈数字甚高频（VHF）无线电话通信系统数字甚高频（VHF）无线电话通信系统是一种广泛应用于公共安全、交通运输等领域的无线通信系统。
本文将对数字VHF无线电话通信系统进行浅谈。
VHF无线电话通信系统是一种基于数字技术的通信系统，主要由基站和手持台两个部分组成。
基站负责接收和发送无线信号，通过天线将信号发送给附近的手持台；而手持台则负责接收和发送信号，并通过附近的基站进行通信。
这种系统可以提供宽广的通信覆盖范围和可靠的通信质量。
1. 宽广的覆盖范围：VHF频段的无线信号具有较强的穿透力和传播能力，可以在城市、山区、森林等复杂环境下实现远距离通信。
数字VHF无线电话通信系统非常适用于需要在广阔区域内进行通信的场合。
2. 高质量的通信声音：数字VHF无线电话通信系统采用了数字化的语音编解码算法，可以提供高质量的通信声音。
无论是在室内还是室外环境中，用户都可以清晰地听到对方的声音，确保通信信息的准确传递。
3. 多功能的通信服务：数字VHF无线电话通信系统不仅可以提供语音通信服务，还可以支持短信、数据传输等其他通信方式。
用户可以通过手持台发送和接收短信，实现快速、便捷的文字交流。
4. 安全可靠的通信链路：数字VHF无线电话通信系统采用了数字加密技术，可以对通信内容进行加密，确保通信信息的安全性。
系统还可以提供呼叫优先级、呼叫分组等功能，满足不同用户对通信服务的需求。
5. 灵活的网络扩展：数字VHF无线电话通信系统可以通过建立多个基站实现网络扩展，支持数百个用户同时进行通信。
而且，系统还可以与其他通信系统（如GSM、CDMA等）进行互联，实现不同通信系统之间的无缝切换。
数字VHF无线电话通信系统是一种应用广泛、性能优越的无线通信系统。
它具有宽广的通信覆盖范围、高质量的通信声音、多功能的通信服务、安全可靠的通信链路以及灵活的网络扩展等特点。
这些特点使得数字VHF无线电话通信系统成为公共安全、交通运输等领域中不可或缺的通信工具。
高频电子线路课件_(7).ppt
以及信道或接收机中的干扰与噪声问题。
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本书的内容：
（1）信号的放大（第3章） （2）信号的产生（第4章）
（3）信号的频率变换（第5、6、7章）
这些基本单元电路的组成、原理及有关技 术问题，就是本书的研究对象。
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1.1 无线通信系统概述
二、无线通信系统的类型 可根据不同的方法来划分： (1) 按工作频段或传输手段 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信 和卫星通信等。 工作频率主要指发射与接收的射频(RF)频率。
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1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成 在接收设备中有相应的两种反变换。 （1）将接收到的已调信号变换为基带信号的过程称 为解调(Demodulating) 。 （2）将基带信号通过输出换能器转换为原始信息形式。
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1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成 分析三种信号： 调制信号、载波、已调波。 （1）调制后的信号称为已调信号(Modulated Signal)；
1.2 无线电信号与调制 不同频段信号的产生、放大和接收的方法 不同，传播的能力和方式也不同，因而它们的 分析方法和应用范围也不同。 表中关于传播方式和用途的划分是相对而 言的，相邻频段间无绝对的分界线。
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1.2 无线电信号与调制
高频的解释： 频段划分中的“高频”段，其范围为3～30 MHz， 这是“高频”的狭义解释，它指的就是短波频段。
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振荡器：产生 fosc 的高频振荡信号，几十千赫以上。高 频放大器： 多级小信号谐振放大器，放大振荡信号， 使频率倍增至 fc，并提供足够大的载波功率。调制信 号放大器：多级放大器，前几级为小信号放大器，放 大微音器的电信号；后几级为功放，提供功率足够的 调制信号。振幅调制器：实现调幅功能，将输入的载 波信号和调制信号变换为所需的调幅波信号，并加到 天线上。
无线通信系统概论
第1章 绪论
信号的时间特性要求传输该信号的电路的时间特性 （如时间常数）与之相适应。
2. 频谱特性 对于较复杂的信号（如话音信号、 图像信号等）, 用频谱分析法表示较为方便。
0 t
图 1 — 2 信号分解
信号幅度
第1章 绪论
对于周期性信号, 可以表示为许多离散的频率分量 （各分量间成谐频关系）, 例如图 1 — 3即为图 1 — 2所 示信号的频谱图; 对于非周期性信号, 可以用傅里叶变换 的方法分解为连续谱, 信号为连续谱的积分。
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第1章绪论音频放大器调制器激励放大输出功率放大载波振荡器天线开关高频放大混频器中频放大与滤波解调器音频放大器话筒本地振荡器扬声器变频器图11无线通信系统的基本组成第1章绪论超外差接收机的主要特点就是由频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大
第1章 绪论
第1章 绪论
➢1.1 无线通信系统概述 ➢1.2 信号、频谱与调制 ➢1.3 本课程的特点 ➢思考题与习题
脆弱的生命需要安全的呵护。10:40:29 10:40:2 910:40 9/22/20 20 10:40:29 AM 安全来于警惕，事故出于麻痹。20.9.2 210:40:2910:4 0Sep-2 022-Sep -20 质量是制造出来的，而不是靠检验出 来的。1 0:40:29 10:40:2 910:40 Tuesday , September 22, 2020 不懂莫逞能事故不上门。20.9.2220.9.2 210:40:2910:4 0:29Sep tember 22, 2020
通讯系统
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1.高频通讯
高频通信系统是一种飞机与飞机、飞机与地面之间的远 距离通信系统。飞机上一般都装有两套高频通信系统。高 频通信系统包括地面高频电台和机载高频设备。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
传播特点：
1、远程通信系统，通信距离可达数千公里，与飞行高度 无关 。 2、系统占用230MHz的高频频段，频率间隔1KHZ。 3、高频通信信号利用电离层的反射实现电波远距离传播 (天波)，因此可以传播很远的距离。
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甚高频话音通信 ：
功能是在机场塔台与飞机，飞机与飞机之间进行双向话 音通信。甚高频通信系统是飞机上主要的通信设备。
甚高频数据通信 ：
新型飞机上甚高频通信系统不仅具有话音通信功能，还 具有数据通信功能。
3.飞机通讯、寻址与报告系统（ACARS）
ACARS可以通过VHF3 使飞机和地面进行数据的直接交换。
上链信息提供两类上链信息：
不通知机组的信息：
无论上链或下链信息都不通知机组。 只是地面与飞机计算机的对话。
通知机组的信息：
－ECAM 的备忘信息上“ACARS MSG”(绿色)闪亮
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4.选择呼叫系统
（1）基本功用
用于供地面通过高频或甚高频通信系统对指定飞机进行 呼叫联系。
在收到地面的呼叫信号后，选择呼叫灯亮、铃响，通知 飞行员ATC管制员在呼叫本飞机。这样，即可使飞行员不必 随时监听，避免疲劳。
飞机向地面发送的信息(下链信息)包括操作、维护、监控、 性能和客舱数据。
地面向飞机发送的信息(上链信息)包括机组需要的信息(如 风数据)，自动发送或机组操作发送所需求的信息。
无线通信系统组成与信号传输
散射传播
无线电波在传播过程中遇 到较大障碍物时，会向各 个方向散射，形成散射波。
无线信号调制方式
调频（FM）
通过改变无线电波的频率来传递信息，具有抗干 扰能力强、信噪比高等优点。
调相（PM）ห้องสมุดไป่ตู้
通过改变无线电波的相位来传递信息，具有抗干 扰能力强、信噪比高等优点。
调相调频混合调制
将调相和调频技术结合使用，以获得更好的传输 性能和可靠性。
发射器性能指标
发射器的性能指标主要包括发射功率、调制方式 和频谱效率等，这些指标直接影响着无线通信系 统的传输质量和效率。
信道
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信道的作用
信道是无线通信系统中信息传输的媒介，负责传输由发射器发送的电磁
波信号。
02
信道的类型
信道可以分为空间信道、地面信道和卫星信道等类型，不同类型的信道
具有不同的传播特性和传输效果。
传输质量
总结词
传输质量是指无线通信系统在传输过程中数据的完整性和准确性。
详细描述
传输质量是评估无线通信系统可靠性的关键指标。高质量的传输可以确保数据在传输过程中不会出现 丢失、延迟或错误，从而提供更好的用户体验。为了提高传输质量，可以采用差错控制技术、信道编 码技术等手段来降低误码率，增强数据的可靠性。
频技术等手段来减少干扰信号的影响，确保无线通信的稳定性和可靠性。
THANKS
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接收器的性能指标
接收器的性能指标主要包括灵敏度、抗干扰能力和噪声抑制能力等，这些指标直接影响着 无线通信系统的接收质量和可靠性。
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无线信号传输原理
无线电波传播方式
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直线传播
无线电波在自由空间中沿 直线传播，遇到障碍物时 会发生反射、折射和衍射 现象。
无线电通信系统的基本组成个人整理
发展历程：无线电通信系统的起源可以追溯到19世纪末，经历了无线电报、广播、电视、 卫星通信等阶段，如今已经发展成为全球通信网络的重要组成部分。
发展趋势：随着科技的不断进步，无线电通信系统的发展趋势包括5G/6G通信技术、物联网、 人工智能等，将为人类带来更加便捷、高效、智能的通信体验。
技术创新：无线电通信系统的发展离不开技术创新，如数字信号处理、调制解调技术、天线 技术等领域的突破，将进一步推动无线电通信技术的发展。
无线电波是无线电 通信系统中的传输 介质
无线电通信系统广 泛应用于通信、广 播、电视等领域
发射器：将信息转换为电信号，通过天线发送出去 信道：传输电信号的媒介，可以是空气、水、空间等 接收器：接收天线传来的电信号，还原成信息 控制器：对整个通信过程进行控制和管理
灵活性高：通信设备可移动， 不受地理位置限制。
广播：收 音机、电 视等设备 接收无线 电信号播 放节目
卫星通信： 卫星、智 能交通等物 联网设备通 过无线电信 号进行数据 传输和控制
雷达：飞 机、船舶、 车辆等交 通工具利 用雷达进 行定位和 导航
无线遥控： 无人机、 玩具车等 设备通过 无线电信 号进行远 程控制
特点：传播方式为直线传播，不受地面或其他障碍物的影响，传播距离较远。
影响因素：由于无线电波的传播特性，自由空间传输信道受到大气成分、温度、湿度等因素的 影响。
应用场景：适用于卫星通信、广播、雷达、导航等领域。
定义：电离层传输信道是指无线电波在电离层中的传播通道，是无线电通信的重要传输媒介。
特性：电离层传输信道具有反射、折射、散射和吸收等特性，能够使无线电波在电离层中传 播，实现远距离通信。
解调器的作用是将已调制的信号还原为原始信号 解调器的种类包括模拟解调器和数字解调器 解调器在无线电通信系统中位于接收端，与发射端相对应 解调器的性能指标包括解调增益和解调误差
浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统
浅谈数字甚高频（VHF）无线电话通信系统数字甚高频（VHF）无线电话通信系统是一种广泛应用于船舶和航空领域的无线通信技术。
它运用了甚高频的频段和数字通信技术，具有高速、高效、可靠的特点，为船舶和飞机提供了优质的通信服务。
本文将就数字甚高频无线电话通信系统进行深入探讨，从其工作原理、优点、应用前景等方面展开讨论。
一、系统结构数字甚高频无线电话通信系统是由基站和终端设备构成的。
基站一般位于海岸或机场等地，提供对终端设备的覆盖，并在通信过程中起到中继、调度的作用。
终端设备则安装在船舶或飞机上，与基站进行通信。
整个系统采用数字通信技术，将语音信号转换为数字信号进行传输，从而保证了通信的稳定性和质量。
系统的工作流程通常为：用户通过终端设备发起通话请求，终端设备将信号发送至基站，基站进行信号处理和调度后，将信号转发给另一方终端设备，完成通话连接。
在整个通话过程中，系统可以实现对话的同时传输数据、位置信息等，满足了用户多样化的通信需求。
二、系统优点1.较大的覆盖范围数字甚高频无线电话通信系统的基站布设一般覆盖范围较广，可以辐射到较远的海域或航线上，为船舶和飞机提供了广泛的通信范围。
用户在海上或空中也可以实现稳定的通信连接，保证了船舶和飞机的通信安全。
2.高速稳定的通信服务采用数字甚高频频段和数字通信技术，系统具有高速、高效、可靠的优点，可以满足用户在航行过程中对通信的多方位需求。
通话质量高，语音传输清晰稳定，极大地提高了通信的可靠性。
3.多功能的应用数字甚高频无线电话通信系统不仅可以实现语音通信，还可以传输数据、位置信息等。
这为用户提供了更加多样化的通信服务，使得系统在船舶和飞机的通信管理、调度以及安全监控等方面有了更大的应用前景。
三、应用前景数字甚高频无线电话通信系统在船舶和航空领域有着广泛的应用前景。
在船舶领域，它可以为船舶提供航行信息通信、安全通话、调度指挥等服务，有效提高了船舶的通信管理效率和安全性。
无线通信系统和收发信机结构
cc
–jt
• 混频：时域相乘 = 频域卷积 = 频谱搬移
– 上变频：基带 射频
c
c
c
c
c
– 下变频：射频 基带
LO
LO
LO
RF
IF
c
c LO IF
– 镜像频率
LO
LO
c
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
RF+IMG
IF+Interference
LO
– 复混频 1
eLO
LO
c
LO
I Q
I: In-phase, 同相 Q: Quadrature, 正交
超外差 (Super-heterodyne) 结构
使用混频器将高频信号搬到一个低得多的中频频率后再进行信道滤波、放大和 解调解决了高频信号处理所遇到的困难。 依靠周密的中频频率选择和高品质的射频 ( 镜像抑制 ) 和中频 ( 信道选择 ) 滤 波器，一个精心设计的超外差接收机可以达到很高的灵敏度、选择性和动态范 围，因此长久以来成为了高性能接收机的首选。 • 多次变频 为了获得更高的灵敏度和选择性，有时需要通过 2 次或更多次变频，在多个中 频频率上逐步滤波和放大。 • 本振频率的选择 本振频率可以高于 (High-side Injection) 或低于 (Low-side Injection) 信号频率，这 取决于所引入镜像干扰的大小和振荡器设计的难易程度。一般来说低频的振荡 器可以获得更好的噪声性能，但是较小的变频范围。
Offset
LO Leakage
ADC
LNA
LPF
LPF
0 90
ADC
直流偏移的消除 (DC offset cancellation)
通信系统的基本概念
通信系统的基本概念通信系统的基本概念一、引言随着科技的不断发展，通讯技术已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
通信系统作为现代通讯技术的核心，其重要性不言而喻。
本文将介绍通信系统的基本概念。
二、通信系统的定义通信系统是指利用技术手段，将信息从一个地方传输到另一个地方，并在传输过程中保持信息内容不变的一种系统。
三、通信系统的组成部分1. 发送端：发送端是指信息源将信息转换成电磁波后，通过发射设备将电磁波发送出去。
2. 传输介质：传输介质是指电磁波在空间中传输所需要经过的媒介，如空气、光纤等。
3. 接收端：接收端是指接收设备接收到由发送端发射出来的电磁波，并将其转换成原始信息。
4. 处理器：处理器是指对原始信息进行处理和加工，以便于人们理解和使用。
5. 控制器：控制器是指对整个通信系统进行控制和管理。
四、通信系统的分类1. 按照模拟与数字分类：模拟通信系统是指将模拟信号传输到接收端，如传统的电话系统。
数字通信系统是指将数字信号传输到接收端，如数字电视和互联网。
2. 按照有线与无线分类：有线通信系统是指通过电缆、光纤等介质进行信息传输的系统，如电话线路和有线电视。
无线通信系统是指通过无线电波进行信息传输的系统，如移动电话和卫星通讯。
3. 按照单向与双向分类：单向通信系统是指信息只能从发送端到接收端进行传输的系统，如广播电台。
双向通信系统是指信息可以在发送端和接收端之间进行双向传输的系统，如手机和对讲机。
五、通信系统的性能评价1. 误码率：误码率是指在一定时间内收到的错误比特数与总比特数之比。
2. 速率：速率是指单位时间内可传输的数据量大小。
3. 带宽：带宽是指在一定时间内可通过某个介质传递数据量大小。
4. 抗干扰性：抗干扰性是指在存在噪声或干扰情况下仍能正常工作的能力。
5. 可靠性：可靠性是指在长期使用过程中保持稳定工作状态的能力。
六、通信系统的应用通信系统广泛应用于各个领域，如军事、航空、医疗、交通等。
无线通信系统与技术
无线通信技术1、概述无线通信（Wireless Communication）是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。
无线通信与有线通信相对。
无线通信技术是近些年信息通信领域中发展最快、应用最广的通信技术。
在移动中实现的无线通信通称为移动通信，二者合称为无线移动通信。
无线通信的特点：➢利用无线电磁波进行信息传输➢占用无线频谱资源➢电磁波信号强度随着距离增加而不断衰减➢无线移动通信引起多普勒效应➢在复杂的干扰环境中运行➢环境的干扰➢无线信号间的干扰2、通信系统模型通信系统：通信中所需要的一切技术设备和传输媒质构成的总体。
通信系统由发送端、接收端和传输媒介组成。
通信机的发送端由信息源和发射机组成，接收端由接收机和终端设备组成，信号通过空间电磁波传送。
发射机（TX）对原始信号进行转换，形成已调制射频信号（高频电磁波），通过发射天线送出。
接收机（RX）接收信号，放大、变频后，将其进行解调，再送给终端设备。
图1 通信系统模型3、模拟信号和数字信号通信传输的消息可分为模拟消息（如：声音）和离散消息（如：文字）。
模拟消息的原始信息电信号的参量连续变化，成为模拟基带信号。
数字消息的原始电信号参量离散取值，称为数字基带信号。
传输数字基带信号的数字通信系统逐渐取代传输模拟基带信号的模拟通信系统。
对于模拟基带信号，可以通过信源编码技术转换成数字基带信号，再进行传输，信号接收后再经过信源译码技术恢复成模拟基带信号。
数字信号的优点：✓信号可以再生（便于存储）✓信道容量较大✓安全性好（可以进行加密）✓可以进行差错控制✓可传送数据数字信号的缺点：与模拟方式相比，传送同样数量的信息需要更大的系统带宽。
图2 模拟信号和数字信号4、发射机数字通信系统的发射机主要由编码器、调制器和放大器等组成。
发射机对原始电信号进行转换，形成射频(RF)信号。
图3 发射机功能流程示意图5、接收机数字通信系统的接收机主要由放大器、调制器和解码器等组成。
1.1 无线电通信系统的构成
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第五章 非线性电路分析方法 与混频器
1、非线性电路分析方法：幂级数、开关函数、模拟乘法器、时变跨导、 器件非线性的影响 2、混频器的功能和工作原理 3、二极管混频电路：平衡式、双平衡式 4、超外差式接收机的构成和工作原理 5、混频器干扰：镜像干扰、中频干扰、三阶互调干扰 6、混频器的中频选择、二次混频方案 7、接收机灵敏度和动态范围的计算 8、接收机方案：超外差、直放式、甚低中频式、镜频抑制方案、数字中频 9、接收机与发射机的性能指标
激励放大
输出功 率放大
载波 振荡器
先调制再功率放大
天线开关
扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
无线通信系统的基本组成
超外差式接收机
无线电通信调幅广播发射机、接收机组成与工作原理 高电平调制发射机框图
超外差式接收机框图
超外差接收机的主要特点就是由频率固定的中频放大 器来完成对接收信号的选择和放大。 当信号频率改变时, 只要相应地改PAM，PPM（UWB），PCM（PSTN）
1.3 线性VS非线性
非线性电路不满足组叠加定理 非线性产生新的频率分量 电子线路工作于非线性状态，因此存在与线性电子线路不同的分析
方法 解析法：幂级数分析方法，指数函数分析方法，折线法 时变参量分析方法：时变跨导电路分析，模拟乘法器电路分析，
第四章 高频小信号放大器
1、高频小信号放大器的质量指标 增益：电压增益、功率增益、增益的分贝表示 通频带：半功率点、3dB带宽 选择性：矩形系数（Kr0.1和Kr0.01）、抑制比 工作稳定性：增益、通频带和选择性三个参数的稳定性。 噪声系数：单级、多级
无线通信技术基础_02无线通信系统
第2章、无线通信系统
内容介绍
无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换 的一种通信方式。近年来，在信息通信技术领域中发展最快、应用最广的就 是无线通信技术。无 线通信的应用已深入到人们生活和工作的各个方面，移动通信系统、无 线局域网、蓝牙、卫星通信系统、微波通信系统、数字广播和电视等都是最 热门的无线通信技术应用。 无线通信系统是以无线通信技术为核心组成的通信设施，无线通信系统 具有和有线通信系统不同的特点，可以为人类提供更加灵活的、无处不在的 通信服务。
需要双工器来完成收信和发信的隔离。收信与发信也可以使用相同的频率，
在不同的时间发送信号，称为时分双工（TDD），这时通信双方的设备需 要射频开关来完成收信和发信的隔离。典型应用：蜂窝移动通信系统。
送话器
A T f1 双工器或 射频开关 R f2（f1） 双工器或 射频开关 f1 f2（f1）
B T
送话器
信源
发信机
天馈
天馈
收信机
信宿
第2.3节、无线通信系统的组成
发信机：发信机的主要作用是将需要传送的信源信号发送出去。 首先，用信源信号对高频载波（正弦波）进行调制形成调制载波。 然后，调制载波经过中频放大、变频和滤波后成为射频载波。 最后，将射频载波送到功率放大器经过放大后再送至天线发射出去。
收发信机B 发信机
天馈
天馈
收信机
收信机
第2.4节、无线通信系统的数字化
早期的无线通信系统基本都是采用模拟调频技术。模拟无线通信系统的 产生是由它的时代背景决定的，20世纪70 ~ 80年代，采用模拟无线通 信技术是一个必然的选择。模拟蜂窝移动通信系统发展迅速，获得了很 大成功，但是由于受到模拟技术的限制，暴露出了很多问题。 频率利用率较低。 提供的业务种类有限，特别是不能提供高速数据业务。 保密性差，易被窃听。 移动设备成本高，体积大。 网络管理与控制存在很多问题。 这些问题很难在模拟技术的框架内得到解决，必须突破模拟技术束缚。 随着数字通信技术的日趋成熟，为蜂窝系统从模拟系统发展到数字系统奠 定了基础。
通信射频电路4 无线通信收发系统结构ppt课件
（1）两条变频支路特性完全一致 信号幅度、增益、时延特性等 （2）精确正交
超外差式接收机
为保证正交性，上方案有如下改进：
BPF2
VRF
本振 -п/2
BPF2
- VIF
π/2
+
Weaver镜频抑制方案
超外差式接收机
第四章 无线通信接收/发送系 统结构（方案）
概述
当今的无线通信系统一般都有接收和发送 两个部分组成。
发送系统的任务是完成基带信号对载波的 调制，并将其变频至通信频段，再以足够 的功率发射出去。因为在发射机附近其输 出信号为频段内的大功率信号，故应尽可 能减少它对相邻信道的干扰，故其主要指 标为：频谱、功率和效率。
fLOfRFfIF945~970M Hz fimfRF2fIF955~980M Hz
2.低本振 fLOfRFfIF925~950M Hz
fimfRF2fIF915~940M Hz
超外差式接收机
3.比较高本振时 当fRF位于频段低端，fim也位于频段内高端 低本振时
当fRF位于频段高端，fim也位于频段内低端 4.若增大fIF(=70MHz)，则无论是高本振还 是低本振，镜频都不会进入通信频段，故 可用BPF1滤除之。然而却不利于大增益的 IFA信道滤波及解调。
接收系统方案
系统方案的考虑 对接收系统来讲，其系统方案的考虑主要 针对选择性和灵敏度。 一、选择性 包含两个方面：
接收系统方案
1.选出有用信号 2.抑制干扰和无用信号。 二者通常是联在一起的。一般而言，选出 有用信号较为容易，而抑制干扰和无用信 号则更难。 例如：900MHz GSM通信，信道间隔 200KHz，这本身就要求选频滤波器要有 较高Q值。若中频再选取不当，镜像干扰 也很难抑制！
无线通信系统的组成
无线通信系统的组成
无线通信系统包括传输媒介、支撑设备、信号处理设备和终端设备等主要部分。
其中传输媒介包括天线、光纤或射频传输线。
支撑设备主要包括中继站、复用器、解复用器、主站控制和管理中心。
信号处理设备主要有编码器、解码器、扩频器、控制台等。
而终端设备则有无线电台、终端控制台等应用于数据收发和处理的设备。
另外，无线通信系统还需要接入网络进行连接，或者配置有智能网络控制器等元素，使得用户的传输更加高效稳定。
无线电通信系统的基本组成(个人整理)
课题一无线电通信系统的基本组成◆知识点¤无线发射设备的基本原理和组成¤无线接收设备的基本原理和组成¤了解无线接收设备中的超外差接收技术任务目标通过本课题的学习，掌握无线通信系统的基本组成，了解超外差接收基本原理。
课题导入图１－１无线广播系统的组成如图１－１所示，是我们非常熟悉的收音机收听广播电台节目的示意图。
在这个电台节目接收过程中，电台播音员（节目源）、发射机、发射天线、收音机缺一不可，分别完成了信号的产生、变换、发射、传输和接收，组成了一个基本的无线通信系统。
当接收本地电台节目时声音效果很好，而当接收外地距离较远电台节目时声音效果有时好，有时差；有时我们还会发现，不同品牌、价位的收音机，其接收效果也各不相同，并且调频波段接收的音质要优于调幅波段，其原因我们会在以后的课题学习中逐步揭示。
除了以上无线广播系统以外，还有很多不同功能，不同使用场合的无线通信设备，例如我们家庭使用的用于接收处理图像的电视接收机，公安部门常使用的对讲机，便于随身携带的移动电话（手机），教师上课使用的无线教学扩音器等等。
虽然其外观、体积、功率、传送信息内容差异很大，但组成这些通信设备最基本的电路结构是极为相同或相似的，高频电子技术所研究的正是组成这些通信系统设备的最基本电路。
相关知识一、通信系统的基本组成从发送者到接收者之间信息的传递称为通信。
利用电信号传输信息的系统称通信系统，也称电信系统。
通信系统基本组成可由如图１－２所示方框图表示。
它由输入、输出变换器，发送、接收设备和信道等部分组成。
其各部分的含义如下：图１－２通信系统的基本组成方框图1．信源信源是指需要传送的原始信息。
如语言、音乐、图像、文字等，往往是以机械振动、光强等物理量为载体呈现。
2．输入变换器将信源非电物理量转换为电信号的装置。
如麦克风将机械振动转换为音频电信号；光电管将光图像信号转换为视频电信号。
这些信号频率较低，不便于在信道中传输，常称之为基带信号。
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教学重点及难点
无线通信系统的组成及调制、解调的基本概念
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任务1.1高频电子技术的研究对象
§1.1.1 线性电路与非线性电路
电子器件严格上均为非线性的，故所构成的电子 线路均为非线性电子线路。但是，依据器件的使用条 件不同，所表现的非线性程度不同。
线性电路：对信号进行处理时，尽量使用器件特 性的线性部分。电路基本是线性的，但存在不希望有 的失真。
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在自由空间中, 波长与频率存在以下关系: c = f λ式中: c为光 速, f 和λ分别为无线电波的频率和波长, 因此, 无线电波也可 以认为是一种频率相对较低的电磁波。 对频率或波长进行分 段, 分别称为频段或波段。 不同频段信号的产生、放大和接
2）传输媒体——电收磁的方波法不同, 传播的能力和方式也不同, 因而它们的分析方
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§1.1.2 无线电通信系统
1、无线通信的发展历史 有线通信：1837年莫尔斯（F.B.Morse）发明了电 报，创造了莫尔斯电码，开创了通信的新纪元。
1876年贝尔（AlexanderG.Bell）发明了电话， 能够直接将语言信号变为电能沿导线传送。
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§1.1.2 无线电通信系统
1、无线通信的发展历史
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2） 通信（communication） 一切将信息从发送者传送到接收者的过程。其主要
任务是传递信息。
自古以来，信息就如同物质和能量一样，是人类赖以生存和发展 的基础资源之一。人类通信的历史可以追溯到远古时代，文字、信标、 烽火及驿站等作为主要的通信方式，曾经延续了几千年。
电通信的发展历史从1837年美国人莫尔斯发明人工电报装置开始， 至今不过170年。翻开厚厚的电信史册，沿着历史的脚步一路走来， 在技术和市场需求的双重驱动下，仅有一百多年历史的电通信发生 了翻天覆地的巨变，取得了令人惊叹的辉煌成就。
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2）通信系统分类
可以分为电话、电报、传 真通信系统，广播电视通 信系统，数据通信系统等；
可以分为模拟和数
（1）按传输的信息的传送类型分。
（3）按传输媒介（信道）的物理特征分。
可分为：有线通信系统—利用导线传送信息； 无线通信系统—利用电磁波传送信息； 光纤通信系统—利用光导纤维传送信息。
法和应用范围也不同。无线电波只是一种波长比较长的电磁 波, 占据的频率范围很广。
电磁波波谱图
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沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，
电波的传播方式 天波：利用天空的电离层折射和反射而传播的
电波，也叫天空波。电离层只对短波波段的电
简称地波。地波在传播过程中，由于能量逐渐 被大地吸收，很快减弱（波长越短，减弱越
利用地波传播。
要经常更换波段，以保证质量。
空间波又称为直射波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波 传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波 通信就是利用直射波传播的。在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组 成：一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线，如果天 线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰（例如电视的重影）。限制直射波通 信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物，因此超短波和微波天 线要求尽量高架。
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课程的应用
所谓“高频”，广义上讲就是适于无线电传 播的无线电频率，通常又称“射频”（RF）。
为什么无线电传播要用高频？
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任务1.1高频电子技术的研究对象
1.1.1 线性电路与非线性电路 1.1.2 无线电通信系统 1.1.3 非线性单元电路的任务功能
分析方法及其课程特点
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本讲导航
1.1.1 线性电路与非线性电路 1.1.2 无线电通信系统（一） 教学目的 1．了解线性电路与非线性电路的基本概念 2．了解通信系统的分类 3．掌握无线通信系统的组成及调制、解调的基本概念
在无线模拟通信系统中，信道便是指自由空间。
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4、无线通信系统组成
组成：发送设备+接收设备+传输媒体
无线通信系统方框图
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1） 发送设备 （1）换能器：将被发送的信息变换为电信号。例如话 筒将声音变为电信号。 （2）发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的 高频电振荡。 （3）天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。
非线性电路：对信号进行处理时，使用了器件特 性的非线性部分，利用器件的非线性完成振荡、频率 变换等功能。
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§1.1.1 线性电路与非线性电路
小信号条件下，由于输入信号足够小，电路可 以用线性等效电路表示，如线性电子线路部分讨论 过的各种小信号放大器。器件的特性，归属线性电 子线路。
大信号条件下，由于输入信号较大，必然涉及 到器件的非线性部分，例如功率放大器，这样就不 能用线性等效电路表示电子器件的特征，而必须用 非线性电路的分析方法。所以功放归在非线性电子 线路的范畴。
人物
时间
麦克斯韦
1861
赫兹
1888
马可尼、波波夫 1894
阿姆斯特朗
1933
香浓
1949
贡献 预言有电磁波
发现电磁波 发明无线电
FM 预言传输最佳方式
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2、无线通信的几个概念 1）无线电通信：利用电磁波的辐射和传 播，经过空间传送信息的通信方式称为无 线电通信（radio communication）。 无线通信业务： 电报、电话、传真、数据、图像、广播、 电视节目等
高频电子技术 欢迎大家
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任务1.1 高频电子技术的研究对象
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课程的应用
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课程的应用
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课程的应用
高频电子技术广泛应用于通信系统和各种设 备中。无线电通信、广播、雷达、导航等都是利 用高频无线电波来传递信息。尽管它们在传递信 息形式、工作方式及设备体制等方面有很大不同， 但设备中产生和接收、检测高频信号的基本电路 大致相同。
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3）消息 （NEWS，MESSAGE）： —— 关于人或事物情况的报道。 —— 通信过程中传输的具体对象：文字，语音，图 象，数据等。
4）信息 （INFORMATION）： —— 有用的消息 5）信号 （SIGNAL）： —— 信息的具体存载体。
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3、 通信系统的分类 1） 通信系统
实现信息传送过程的系统。
磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短
快），因而传播距离不远。但地波不受气候影
决定传播方式和传播特点的关键因素是无线电信号的频率。 波远距离通信。两个突出特点：一是传播距离
远，同时产生中间静区地带，二是传播不稳定，
响，可靠性高。超长波、长波、中波无线电信 号，都是利用地波传播的。短波近距离通信也
随昼夜和季节的变化而变化。因此，短波通信