人教版绪论

频率差分量
*目前通信技术和通信系统的发展都很快。对集成电路和 系统级应用能力的要求往往要比对具体电路分析能力的要 求高得多。因此学习时要注意重点和学习方法，要以理解 概念、实现功能为主要目标，强调功能模块的作用、实现 思路、主要指标、性能改进和相应集成芯片的选用，理解 如何搭建系统、各功能模块之间如何连接与匹配等，本书 也尽量介绍最新的主流集成芯片及其主要用法。
电视通信系统 FM通信系统 CDM
1.2 通信系统中的调制
主要要求：
掌握调制的作用。 掌握模拟调制与数字调制的基本概念和基本类型
一、 何谓调制？
用基带信号去控制高频信号的某一参数，使该参数 按照基带信号的规律变化的过程，称为调制。
二、 为何要调制？
（1）天线尺寸大于信号波长的十分之一，信号才能有效发射。
光波
1.4 模拟通信系统与数字通信系统
主要要求：
了解调幅广播通信系统的基本组成及各组成部 分的作用。 了解数字通信系统的基本组成及各组成部分的 作用。
一、模拟通信系统 直接传输模拟信号的通信系统
以典型的中短波调幅广播通信系统为例， 介绍其组成及各部分作用
中短波发射机基本框图
中短波接收机基本框图
何谓超外差？为何 要采用超外差方案？
二、数字通信系统 传输数字信号的通信系统
*信源编码主要作用是通过压缩编码技术提高信息传输的有效 性，另外当信源给出的是模拟信号时完成模数转换将原始电 信号转换为数字信号 *加密在实现保密通信的场合才需要。是人为地将被传输的数 字序列扰乱,即加上密码。 *信道编码作用是进行差错控制。信道编码器对传输的信息 码元按一定规则加入监督码元，组成抗干扰编码。 信道编码电路输出的信号就是数字基带信号。
c
)t
1 2
maU cm
cos(
c
)t
c 2fc 2F
若基带信号为含多个频率的
低频信号,设最高频率是Fmax
信号带宽 BW 2F 则 BW 2Fmax
FM、PM信号也是以载
波频率为中心的占据一
定带宽的信号。
故传输通道频带宽度 应不小于信号带宽。
四、数字调制
用数字基带信号对高频余弦载波进行的调，称为数字调制。
已调信号的频谱与带宽（以AM为例）
载波信号uc Ucm cos( ct )
调制信号uΩ U Ωm cos(Ωt )
AM信号
uo Ucm kauΩm cos( Ωt )cos( ct ) Ucm 1 ma cos( Ωt )cos( ct )
U cm
cos(
ct
)
1 2
maU cm
cos(
*本课程研究高频电子线路电路的工作频率比较高，原则上只 要电路尺寸比工作波长小得多，仍可用集中参数来实现的，都 可认为属于本书研究的“高频”范围。
对于高频电路，需要考虑一些低频电路中不存在的特殊问题， 主要是分布参数、器件电容效应和信号的反射等。 例如导线、 电阻、电容、电感等的伏安特性在高频时会有很大不同，将等 效为由电阻、电容、电感等构成的组合电路(参见本书８.４ 节)。 高频二极管和高频晶体管等的伏安特性也与低频管有很大不同。 鉴于目前常用的通信系统频率都比较高，例如我国手机的常 用频率为900MHz、1.8 GHz，GPS(全球定位系统)的频率处 于1215~1610 MHz(见表1.3.3)，蓝牙通信和Wi－Fi通信都工 作在2.4GHz 的ISM 频段(即Industrial Science and Medical 频段)该频段是全球范围内开放且免费的，无需申请使用) 。 因此本书还介绍了基于传输线和Ｓ 参数的电路分析与 设计方法。
用数字基带信号去控制高频信号的振幅，称为振幅键控 ASK 频率，称为频率/移键控 FSK 相位，称为相位/移键控 PSK
数字通信系统抗干扰、抗噪声能力强，易利用计算机进行处理。
1.3 无线电波段的划分与无线电波的传播
主要要求：
了解无线电波段的划分。 了解无线电波的传播方式及其特点。
一、无线电波段的划分
非线性电子线路是包含有非线性电子元器件的电路。其基 本特点是：能够产生新的频率分量，具有频率变换作用； 电路分析时不适用叠加定理，但当作用信号很小、工作点 取得适当时，非线性电路也可近似按线性电路进行分析。
（2）实现信道的频率复用。
例如 f = 1 kHz，则
C f
3108 m/s 103 / s
300km
天线长度需大于30km ，显然是不现实的。
常用基带信号频率范围： 语音 100Hz ~ 6kHz 直接进行传输是不现实的。
图像信号 0~6MHz 音乐 16Hz ~ 20kHz
三、模拟调制
用模拟基带信号对高频余弦载波进行的调制，称为 模拟调制。
线性电路 — 非线性电路 —
全部由线性或处于线性工作状态的元器件 组成的电路。
至少含有一个处于非线性工作状态元器件 的电路。
线性元件： R、L、C 非线性元件： 二极管、三极管….
i
I
OU u
i IQ Q i
O UQu u
交流电导 g i
u
线性电阻器件与非线性电阻器件特性曲线
* 非线性电路的基本特点与分析方法
i设=设a1u2(..1iU产迭==21U生a加m1cu了定mo2sc新理2o当s的不1ut +1频再=tU率u适212m分用+cuuo量;2s2=2,可U则22t变m+ci2换oU=s频1am率2(ctuo1(s2混+1频utU22器2+m)c2;ous1u22t))
123.aQU合21适m(且1信co号s小2时1t,)可按12线aU性2电2m路(1处 c理os. 22t)
本章小结
用电信号（或光信号）传输信息的系统称为通信系统，它由 信源、输入、输出变换器、发送、接收设备和信道组成。根 据信道不同，可分为有线通信系统和无线通信系统。
为了改善系统性能、实现信号的有效传输及信道复用，通信 系统中广泛采用调制技术。调制即用待传输的基带信号去改 变高频载波信号的某一参数的过程。用基带信号去改变高频 信号的幅度，称为调幅。基带信号也称为调制信号，未调制 的高频信号称为载波信号，经调制后的高频信号称为已调信 号。已调信号均占据一定的频带宽度。
二、通信系统的分类
根据信道不同分 有线通信系统
无线通信系统
根据基带信号不同分 模拟通信系统
数字通信系统
根据是否采用调制分 基带传输通信系统
带通传输通信系统
根据通信工作方式不同分
双工： 发送者 单工： 发送者
接收者 如电话 接收者 如广播、电视
半双工： 发送者
接收者 如对讲
广播通信系统 AM通信系统 FDM TDM
一、通信系统的基本单元电路与本课程内容
电视通信系统视频资料
总结：高频小信号放大电路、高频功率放大电路、 振荡电路、调制电路、解调电路、混频器、倍频器、低 频放大电路、反馈控制电路等。
二、各基本单元电路的作用
基带信号 具有足够功率的已调信号 基带信号
信源
发送 设备
信道
接收 设备
信宿
噪声与干扰源
三、 线性与非线性电路
课程安排：理论 实验
48学时 24学时
通信系统的组成与分类 通信系统中的调制 无线电波段的划分与无线电波的传播 模拟通信系统与数字通信系统 本课程的主要内容与特点 本章小结
1.1 通信系统的组成与分类
主要要求：
掌握通信系统的基本组成及其工作原理。 了解通信系统的分类。
一、通信系统的基本组成
通信： 发送者与接收者之间的信息传递 通信系统：用电信号或光信号实现传输信息的系统
主要应用
超长波
地波
潜艇通信、远洋通信、远程导航、 发送标准时间信号等
长波
地波
除上述外，还用于低下通信
中波 地波为主 广播、导航、船舶通信、飞行通信、船港通信等
短波 天波为主
中远距离的广播与通信等
超短波(米波) 空间波
调频广播、电视、移动通信、雷达、导航等
分米波 微 厘米波 波 毫米波
亚毫米波
空间波
电视、雷达、卫星通信、中继通信等
*基带电路在发射时的作用是拾取语音信号并将其处理成适合 调制电路要求的基带信号，在接收时的作用则是将解调输出 的基带信号还原为语音输出 *逻辑控制电路包含中央处理单元、数字语音处理及各种 存储器电路等，用来控制手机协调工作ꎬ完成各项功能
1.5 本课程的主要内容及特点
主要要求：
了解本课程的主要内容和主要单元电路的作用 理解非线性电路与线性电路的概念。 了解非线性电路的特点和高频电路的特点。
数字通信系统典型实例：GSM蜂窝手机
*射频电路完成双工通信ꎬ，包含从天线选择接收信号到解调 输出基带信号的所有电路，以及将要传输的基带信号进行调 制并经功率放大后发射出去的所有电路。 *人机界面实现用户的控制操作，并显示工作状态与信息。 *逻辑音频主要包括基带电路和逻辑控制电路两部分。
数字通信系统典型实例：GSM蜂Fra Baidu bibliotek手机
＝ c
f
一、无线电波段的划分
＝ c
f
二、无线电波的传播方式及其应用
沿地面传播
(地波)
中波长波超长波
特点
传输稳定， 远距离传输
沿空间 直线传播 （视距传播）
(空间波)
依靠电离 层传播
(天波)
超短波以上 电离层
短波
距离短
距离远 传输不稳定
返回至传播方式 无线电波的传播方式及其应用
波段名称 传播
基带信号 具有足够功率的已调信号 基带信号
信源
发送 设备
信道
接收 设备
信宿
噪声与干扰源 信源作用是将要传输的消息转换为电信号。 发送设备用来将基带信号通信进系行统某基种本处组成理并以足够功率送入信道。 信道是信号传输的通道，又称传输媒介。 噪声和干扰源集中表示了信道中的噪声和干扰，以及分散在 通信系统中其他各处的噪声。 接收设备选取有用信号并滤除干扰与噪声，然后解调得基带信号 信宿作用是将基带信号复原为原来形式的信息。
用基带信号去控制高频载波的振幅，称为调幅 AM 频率，称为调频 FM 相位，称为调相 PM
基带信号也称为调制信号；未调制的高频信号称为 载波信号； 经调制后的高频信号称为已调信号
已调信号的波形
uΩ U Ωm cos(Ωt ) uc Ucm cos(ct )
uAM Ucm kauΩm cos( Ωt ) cos( ct )
aU1m通U常2m采[c用os(伏安1 特性2 )t折线cos近(似1 、幂2 )级t]数、
开12 a关(U函2 数1m等U进2行2m分) 析。
直流成分
1 2
a(U
2
1m
cos
21t
U
2
2m
cos
22t
)
二次谐波
aU 1mU 2mcos(1 2 )t
频率和分量
aU 1mU 2mcos(1 2 )t)
高频电子线路
高频电子线路
通信电子线路 非线性电子线路
主要包括：高频小信号放大电路、高频功 率放大电路、振荡电路、调制电路、解调电路、 混频电路、反馈控制电路等。
教学安排
教材： 参考书：张肃文.主编.高频电子线路.高教出版社
高吉祥.主编.高频电子线路.高教出版社 曾兴雯.主编.高频电子线路.高教出版社 谢嘉奎.主编.电子线路非线性部分.高教出版社 胡宴如,周珩.主编.高频电子线路学习指导.高教社 陈邦媛.主编.射频通信电路.科学出版社