模拟通信系统基本过程的分析与探讨

模拟通信系统基本过程的分析与探讨

摘要：通信系统一般可以分为信号的发送、信号的传输以及信号的接受3个组成部分。其目的是完成信号的无线电传输。在模拟通信系统中，必须完成信号由低频段向高频段的搬移，也就是说要实现调制。在接收端还需要将信号进行混频、谐振放大、解调、低频放大等相关处理，最终完成通信系统的基本过程。对此进行了论述。

关键词：模拟；通信系统；调制；混频；解调

0引言

通信电子线路主要包含信号的发送、信号的传递以及信号的接受处理3个部分。在信号的发送中，需要对待处理的基带信号进行调制以满足传送信道对信号的要求。经过信道传输后，在信号的接受端，需要将已经完成调制的信号进行解调，以实现信号的还原。通过这样的步骤，就实现了通信的全部过程。

1无线通信系统的发送端信号的处理

一般来说，待传输的基带信号的频率较低，不适合在信道中进行传输。因为如果要将电信号转换为无线电波传送，则必须满足发送天线的几何尺寸与信号的波长处于同样的数量级。在通信系统中，带传输的基带信号一般为语音信号或者图像信号，信号的频率较低，所以波长就特别大，设计这样的天线是不实际的。同时为了满足多路复用的要求，也需要对原始待传输的信号进行特定的变换，使得信号能够适合在无线信道中传输，完成这样变换的电路在通信系统中称为调制

电路。根据调制信号对载波不同参数的控制，一般可以将调制分为线性调制以及非线性调制。在本文中以最简单的幅度调制为例进行分析。幅度调制就是基带信号控制高频载波信号的幅度，从而实现载波幅度对原始信号的直接反映。幅度调制的电路原理图以及波形如图1所示。

2经过无线信道传输接收端对调制信号的解调分析经过无线信号的传输以及无线电信号的球面效应，在信号接收端，接受到的信号的幅度以及功率都比较小，所以在信号接受端首先必须采用高频小信号谐振放大电路对信号进行放大，谐振放大电路在放大信号的同时还可以实现对信号的选择以及对信号中干扰信号的抑制作用。由于谐振放大电路对于不同载频的信号的放大增益不同，所以在接收端一般需要将不同的调制信号在载频调整到一个固定在载频上去，实现这一变换的电路称为混频电路。混频电路实现了载波频率的变换，信号的包络不会发生变化，所以混频同样属于频谱的线性搬移。混频电路以及混频的输入输出波形如图2所示。

图1调幅电路及调幅波形图

图2混频电路及混频输入输出波形图

混频目前一般可以采用线性混频以及二极管等非线性期间实现混频。混频在频域对应于频谱的线性搬移，为了能够保证一定的频谱纯度，一般在混频的输出端还需要添加滤波电路。在要求不高的场合可以使用简单的无源滤波器实现。

经过混频之后的信号具有了与谐振放大电路匹配的载频，但是在

同时也带入了混频干扰。混频之后的信号仍然不是接收端最终需要的信号，为了实现信号的还原，则需要进行对信号的解调。信号的解调也是对应频谱的搬移。与混频不同的就是，混频是将已调信号的中心频率由载波频搬移到与谐振放大电路匹配的中频，而解调则是由中频搬移到低频端，从而实现信号的还原。常用的解调方法有线性解调以及二极管包络检波等。其中包络检波的方式只能适用于普通振幅调制，而线性的同步相干解调的方法可以适用了DSB、SSB等所有的调幅信号的解调。同步相干解调的电路原理图以及波形图如图3所示。

图3同步相干解调电路及输入输出波形图

3信号输出的相关处理

经过解调输出的即为发送端的低频小信号，但是通信的系统最终的接受者是人的眼睛或者耳朵，所以对于解调输出的低频小信号还需要进行放大、滤波等方面的处理。文中主要讨论对低频信号的放大处理。实用的放大电路如图4所示。

图4实用的信号放大电路

放大电路中首先采用了差分放大电路来消除或者减小干扰带来的影响，避免将干扰带入后级电路从而影响通信质量。然后采用符合管进行信号的电压的放大。最后电路采用了共集电极的输出方式来改善电路的输出特性，从而提升整体的通信质量。

参考文献：

[1]王斌,钱松.电子线路板设计与制作[M].北京:北京出版社,2011.

[2]张义芳,冯建华. 高频电子线路[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1993.

[3]杜武林.高频电路原理与分析[M].成都：电子科技大学出版社,1990.

[4]清华大学通信教研组.高频电路[M].北京：人民邮电出版社,1979.

[5]张凤言.模拟乘（除)法器，分析、参数与应用[M].北京：科学出版社,1990.