通信电路原理
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通信电路原理
主要内容
• 1.1 通信系统 [1] • 1.2 通信系统中的基本信号 [2] • 1.3 调幅信号及其频谱 [1] • 1.4 调角信号及其频谱 [1] • 1.5 数字调制信号及其频谱 [3] • 1.6 多路通信及已调信号的比较 [2]
重点难点
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
扬声器
本机振荡器
AGC电路
二、通信系统中的调制与解调
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 为什么要调制/解调？
– FDM 信号的多路传输
• 参考后续课程 “通信系统原理”
– 天线与电磁波信号波长的有效配合
• 参考后续课程 “电磁场与电磁波”/ “微波技术” • 30 kHz的信号波长约为10 km，天线长度要和
波长可比拟
二、通信系统中的调制与解调
1.1 通信系统 1.2 通信系统
中的基本 信号 1.3 调幅信号 及其频谱 1.4 调角信号 及其频谱 1.5 数字调制 信号及其 频谱 1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 接收端根据该高频正弦信号三个参数 的变化规律，还原原始基带信号
实现调制与解调
1.1 通信系统 1.2 通信系统
中的基本 信号 1.3 调幅信号 及其频谱 1.4 调角信号 及其频谱 1.5 数字调制 信号及其 频谱 1.6 多路通信 及已调信 号的比较
实现调制与解调
1.1 通信系统 1.2 通信系统
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 较全面的了解通信系统中的发射机、 接收机及各组成电路及信号流通与变 换情况，信号的波形图及频谱图
• 信号的时域(波形)和频域(频谱)表达形 式
• 对本课程所学内容、要求、问题、难 点等有个总体认识
1.1 通信系统
1.1 通信系统 1.2 通信系统
中的基本信 号 1.3 调幅信号 及其频谱 1.4 调角信号 及其频谱 1.5 数字调制 信号及其频 谱 1.6 多路通信 及已调信号 的比较
1.1 通信系统
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本信 号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
几个基本概念
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本信 号
1.3 调幅源自文库号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其频 谱
1.6 多路通信 及已调信号 的比较
• 时（时间） • 频（频率） • 信号 • 通信系统 • 基带
– 基带通信系统：固定电话系统
• 频带
典型的通信系统
高频 振荡
话筒
高放 或倍频
低放
调幅 功放
无线电广播接收机原理框图
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
电台 选择
高频 放大器
混频器
中频 放大器 (多级)
解调器 检波器
音频 放大器
中的基本 信号 1.3 调幅信号 及其频谱 1.4 调角信号 及其频谱 1.5 数字调制 信号及其 频谱 1.6 多路通信 及已调信 号的比较
三、通信系统模式
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
信息来源。它可以是声 音、图像、电码等电信 息，也可以是温度、压 力、光强、湿度等非电 物理量
对信号进行处理，把 基带信号变换成适和 于信道传输特性的信 号。可包括振荡、放 大、调制等电路
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本信 号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其频 谱
1.6 多路通信 及已调信号 的比较
发信息 的一方
信源
信源
输入变 换器
发送 设备
信道 信道
干扰源
接收 设备
收信息 的一方
信宿
接收变 换器
信宿
典型的通信系统
1.1 通信系统
将接收设备输出的电信号 变换成原来形式的信息 （如声音、图像等）。它 可以是扬声器、显示器和 打印设备等
信源
输入变 换器
发送 设备
信道
接收 设备
输出变 换器
信宿
将信息变换成电信号，称 为基带信号。当信源为非 电物理量时，它是不可缺 少的
干扰源
将信道传来的信号还原 成发送端的基带信号。 可包括滤波、放大、混 频、解调等电路
– 电波在自由空间中做直线传播 – 超短波和微波范围采用
实现调制与解调
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 考虑带有参数的正弦信号（高频）
–
– 使用基带信号控制三个参数中的一个或者 多个，就可以使该高频正弦信号携带信息， 实现调制
发送设备和接收设备中间 的传输媒介，即信号传输 的通道。大体分为有线信 道和无线信道两大类
工业干扰、天电 干扰等一切干扰 的集中形式
无线电广播发射机原理框图
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
无线电波的传播方式
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 折射和反射
– 利用电离层的折射、反射 – 短波范围采用
• 绕射
– 电波沿地球弯曲表面传播 – 长波范围采用
• 直射
1.5 数字调制 信号及其频 谱
1.6 多路通信 及已调信号 的比较
• 什么是通信
–通
• 没有阻碍，可以穿过，能够达到；懂得，彻底明了； 传达；往来交接
–信
• 诚实，不欺骗；不怀疑，认为可靠；崇奉；消息；函 件
– 通信就是把甲方的信息（消息）不失真的传送到 乙方，使乙方明白甲方意图的过程
• 传送 • 不失真 • 明白
主要内容
• 1.1 通信系统 [1] • 1.2 通信系统中的基本信号 [2] • 1.3 调幅信号及其频谱 [1] • 1.4 调角信号及其频谱 [1] • 1.5 数字调制信号及其频谱 [3] • 1.6 多路通信及已调信号的比较 [2]
重点难点
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
扬声器
本机振荡器
AGC电路
二、通信系统中的调制与解调
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 为什么要调制/解调？
– FDM 信号的多路传输
• 参考后续课程 “通信系统原理”
– 天线与电磁波信号波长的有效配合
• 参考后续课程 “电磁场与电磁波”/ “微波技术” • 30 kHz的信号波长约为10 km，天线长度要和
波长可比拟
二、通信系统中的调制与解调
1.1 通信系统 1.2 通信系统
中的基本 信号 1.3 调幅信号 及其频谱 1.4 调角信号 及其频谱 1.5 数字调制 信号及其 频谱 1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 接收端根据该高频正弦信号三个参数 的变化规律，还原原始基带信号
实现调制与解调
1.1 通信系统 1.2 通信系统
中的基本 信号 1.3 调幅信号 及其频谱 1.4 调角信号 及其频谱 1.5 数字调制 信号及其 频谱 1.6 多路通信 及已调信 号的比较
实现调制与解调
1.1 通信系统 1.2 通信系统
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 较全面的了解通信系统中的发射机、 接收机及各组成电路及信号流通与变 换情况，信号的波形图及频谱图
• 信号的时域(波形)和频域(频谱)表达形 式
• 对本课程所学内容、要求、问题、难 点等有个总体认识
1.1 通信系统
1.1 通信系统 1.2 通信系统
中的基本信 号 1.3 调幅信号 及其频谱 1.4 调角信号 及其频谱 1.5 数字调制 信号及其频 谱 1.6 多路通信 及已调信号 的比较
1.1 通信系统
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本信 号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
几个基本概念
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本信 号
1.3 调幅源自文库号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其频 谱
1.6 多路通信 及已调信号 的比较
• 时（时间） • 频（频率） • 信号 • 通信系统 • 基带
– 基带通信系统：固定电话系统
• 频带
典型的通信系统
高频 振荡
话筒
高放 或倍频
低放
调幅 功放
无线电广播接收机原理框图
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
电台 选择
高频 放大器
混频器
中频 放大器 (多级)
解调器 检波器
音频 放大器
中的基本 信号 1.3 调幅信号 及其频谱 1.4 调角信号 及其频谱 1.5 数字调制 信号及其 频谱 1.6 多路通信 及已调信 号的比较
三、通信系统模式
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
信息来源。它可以是声 音、图像、电码等电信 息，也可以是温度、压 力、光强、湿度等非电 物理量
对信号进行处理，把 基带信号变换成适和 于信道传输特性的信 号。可包括振荡、放 大、调制等电路
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本信 号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其频 谱
1.6 多路通信 及已调信号 的比较
发信息 的一方
信源
信源
输入变 换器
发送 设备
信道 信道
干扰源
接收 设备
收信息 的一方
信宿
接收变 换器
信宿
典型的通信系统
1.1 通信系统
将接收设备输出的电信号 变换成原来形式的信息 （如声音、图像等）。它 可以是扬声器、显示器和 打印设备等
信源
输入变 换器
发送 设备
信道
接收 设备
输出变 换器
信宿
将信息变换成电信号，称 为基带信号。当信源为非 电物理量时，它是不可缺 少的
干扰源
将信道传来的信号还原 成发送端的基带信号。 可包括滤波、放大、混 频、解调等电路
– 电波在自由空间中做直线传播 – 超短波和微波范围采用
实现调制与解调
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 考虑带有参数的正弦信号（高频）
–
– 使用基带信号控制三个参数中的一个或者 多个，就可以使该高频正弦信号携带信息， 实现调制
发送设备和接收设备中间 的传输媒介，即信号传输 的通道。大体分为有线信 道和无线信道两大类
工业干扰、天电 干扰等一切干扰 的集中形式
无线电广播发射机原理框图
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
无线电波的传播方式
1.1 通信系统
1.2 通信系统 中的基本 信号
1.3 调幅信号 及其频谱
1.4 调角信号 及其频谱
1.5 数字调制 信号及其 频谱
1.6 多路通信 及已调信 号的比较
• 折射和反射
– 利用电离层的折射、反射 – 短波范围采用
• 绕射
– 电波沿地球弯曲表面传播 – 长波范围采用
• 直射
1.5 数字调制 信号及其频 谱
1.6 多路通信 及已调信号 的比较
• 什么是通信
–通
• 没有阻碍，可以穿过，能够达到；懂得，彻底明了； 传达；往来交接
–信
• 诚实，不欺骗；不怀疑，认为可靠；崇奉；消息；函 件
– 通信就是把甲方的信息（消息）不失真的传送到 乙方，使乙方明白甲方意图的过程
• 传送 • 不失真 • 明白