无线通信系统01概论
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三、无线通信系统的类型
⑴ 按工作频段(发射与接收的射频)分类: 中波通信、短波通信、超短波通信、微波通 信和微 波通信。
⑵ 按通信方式分类: 双工方式、半双工方式和单工三种方式。 单工方式:只能发送或只能收; 半双工方式:既可接收又可发送,但不能同时收发; 双工方式:可以同时收发的通信方式。
⑶ 按调制方式分类: 幅度调制、频率调制、相位调制等方式。
② 1.5MHz~30MHz的电磁波主要靠天空中电离层 的折射和反射传播,称天波。
③ 30MHz以上的电磁波主要沿空间直线传输,成 为空间波。由于地表面弯曲,空间波的传播受限于 视距范围,架设高天线可增大其传输距离。
㈣ 调制特性
调制:用原始电信号去控制高频振荡器输出的载波信号的某 一参数,使之随原始电信号的变化规律而变化。
㈡ 频谱特性
对复杂信号表示为频谱(对周期信号表示为许多离散的频 率分量;对非周期信号以傅立叶变换的方法分解为连续谱, 信号为连续谱的积分)。
㈢ 传播特性
不同的信号频率其传播特性是不同的。在自由空 间中电磁能量是以电磁波的形式传播的。不同频率 的电磁波且有着不同的传播方式:
① 1.5MHz以下的电磁波主要沿地表传播,称地波;
教材p5表1-1列出了无线电波的频(波)段划分、传 播方式、和用途。
频带:
载有消息的无线电波都占有一定的信号频带,且射频 频率越高,可利用总频带(波段)越宽;利用高频在同一频 段可传输许多不同消息;频带很宽的消息(如电视信号、多 路话音)只能在很高的频率上传输。
无线电信号的特性:
㈠ 时间特性
表示为电压或电流的时间函数(信号随时间变化快慢的特性)
波长:
在自由空间中,波长与频率的关系是:
c = f·λ 式中:c为光速(c=3×108m/s),f 和λ分别为无线 电波的频率(Hz)和波长(m)。
频段、波段:
对无线电波的频率和波长进行分段,分别称为频段 或波段。不同频段信号的产生、放大和接收的方法 不同,传播的能力和方式也不同,因而分析方法及 应用范围也不同。
第一章 绪论
第一节 无线通信系统概述 一、无线通信系统的组成:
主振
缓冲
倍频
高频 放大
调制
高频 功放
高频 放大
换能器
低频 放大
低频 功放
无线电调幅发射机组成框图
f f S 混频器
I 中频
放大器
解调器
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低频 功放
fL
本地 振荡器
超外差式接收机组成框图
换能器
发射端各框图的作用:
※ 主振级:产生频率稳定的载频信号; ※ 缓冲级:为减弱后极对主振级的影响; ※ 倍频器:为了将主振级的频率提高到所需数值; ※ 调制器:将基带信号变换为适合信道传输特性的
频带信号; ※ 高频放大器:逐步提高输出信号的激励功率; ※ 高频功率放大器:将已调信号进行功率放大,获
得足够的功率送给天线辐射出去。
接收端各框图的作用:
※ 接收天线:将接收天线收到的电磁波转换 为已调波电流;
※ 高频放大:将来自天线的微弱已调波流放大;
※ 混频器:将收到的不同频率的载波频率变换
为固定频率的中频信号;fL-fS=fI
⑷ 按所传送的消息类型分类: 模拟通信和数字通信,也可以分为话音通信、图像通信、数 据通信和多媒体通信等。
第二节 无线电信号与调制
在无线通信中,欲将电信号有效地发射出去,天线的尺寸必 须和电信号的波长为同一数量级。原始电信号的频率一般是 低频信号,波长很长,要制造相应的巨大天线是不现实的; 即使制造出了巨大的天线,由于各发射台发射的均为同一频 段的低频信号,在信道中会叠加、干扰,致接收机无法接收 所要的信号。因此,为了有效地进行传输,必须以高频振荡 信号为“载体”,将携带信息的低频电信号“装载”到高频 振荡信号上(调制)然后经天线发送出去。
①幅度调制:用原始电信号去控制高频振荡器输出的载波信 号的振幅,使载波信号的振幅,随原始电信号的变化规律而 变化。
②频率调制:用原始电信号去控制高频振荡器输出的载波信 号的频率,使载波信号的频率,随原始电信号的变化规律而 变化。
③相位调制:用原始电信号去控制高频振荡器输出的载波信 号的相位,使载波信号的相位,随原始电信号的变化规律而 变化。
系统中的反馈电路
自动增益控制电路(AGC)、自动电平控制电路 (ALC)、自动频率控制(AFC)和自动相位控 制(APC)电路。
(二)课程的主要任务:
讲授以集总参数为限的各高频电路,包括
高频电子电路的基本组成、各电路的基本工作 原理、基本性能特点、基本工程分析方法。
高频小信号放大器是线性电路,其余均属非 线性电路。在分析非线性电路时据实际情况对 器件的数学模型和电路的工作条件作合理的近 似(如折线近似法、线性时变电路分析法、开 关函数分析法)。
④对应于不同的调制方式,要用不同的解调方式。
对学习本课程的要求:
⑴ 理解、掌握基本概念、主要结论; ⑵ 学会不同的分析方法、计算方法; ⑶ 学会默画基本电路及等效电路; ⑷ 按时按质按量完成作业。
作业
1、画出无线通信系统发射机与接收机的 组成框图,说明各部分的作用。
2、无线通信为什么要进行调制?如何进 行调制?
※ 中频放大:对固定中频信号进行放大(高增 益、强滤波)
※ 解调器:针对调制而进行的检波(调制的逆 过程)。
二、课程的研究对象和任务: (一)课程研究的基本功能电路包括
在发射机中的电路
主振荡器、倍频器、高频功率放大器、调制器。
在接收机中的电路
高频小信号放大器、混频器、本地振荡器、中频放 大器、解调器。
3、无线电信号的频段或波段是如何划分 的?各频段的传播特性和应用情况如何?