无线通信系统组成ppt课件
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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
19
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。
20
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、
15
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。
16
3、 通信系统的分类 1） 通信系统
实现信息传送过程的系统。
11
§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。
12
§1.1.2 无线电通信系统
1、无线通信的发展历史
17
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）按传输的信息的物理特征分。 字通信系统；
（2）按信道传输的信号传送类型分。
（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。 在无线模拟通信系统中，信道便是指自由空间。 18
14
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。
高频电子技术 欢迎大家
1
任务1.1 高频电子技术的研究对象
2
课程的应用
3
课程的应用
4
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。
5
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？
6
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
7
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
8
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
9
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。
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。
10
§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
13
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
2）传输媒体——电放磁大和波接收的方法不同, 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。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
21
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
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
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。
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
19
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。
20
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、
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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。
11
§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。
12
§1.1.2 无线电通信系统
1、无线通信的发展历史
17
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）按传输的信息的物理特征分。 字通信系统；
（2）按信道传输的信号传送类型分。
（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。 在无线模拟通信系统中，信道便是指自由空间。 18
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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。
高频电子技术 欢迎大家
1
任务1.1 高频电子技术的研究对象
2
课程的应用
3
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。
5
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？
6
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
7
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
8
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
9
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。
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。
10
§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
13
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
2）传输媒体——电放磁大和波接收的方法不同, 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。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
21
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
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
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。