無線電知識綜述

1、第一章 無線電知識無線電知識是電子對抗兵應(yīng)具備的專業(yè)基礎(chǔ)知識。 本章主要 任溶包括； 無線電技術(shù)及其運用； 無線電波段劃分和電波傳播原 理；發(fā)射接收原理，天線知識等。線面主要介紹無線電收發(fā)新的 基本原理： 無線電波段劃分方式， 電波傳播特點及信號頻譜的基 本概念。第一節(jié) 無線電技術(shù)及其應(yīng)用自1864年麥克斯韋（MAXWEL）建立電磁場理論，1887年赫 茲（HERTZ發(fā)現(xiàn)電磁波的100多年來，無線電技術(shù)得到了前所 謂未有的發(fā)展和應(yīng)用。 1895年和 1896年，意大利大馬尼克和俄 國的波波夫在不同的國度里陳宮的試驗了原始的無線電通信。 通 過不懈的努力， 馬可你在 1901年實現(xiàn)了跨越大西洋

2、3000多千米， 從加拿大到英格蘭的無線電通信。 人類從此寫開了無限點應(yīng)用的 新世紀元。無線電波多發(fā)現(xiàn)是 19 事跡人類科學史上最偉大的成 就之一。一 無線電技術(shù)無線電技術(shù)是利用無線電波傳給各種信號的一門技術(shù)科學。 人類認識電磁波經(jīng)歷了一個漫長的人不斷發(fā)展的過程。早在 兩千多年前，人們就發(fā)現(xiàn)了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象，而人類對電和磁的真正認識和廣泛應(yīng)用， 迄今還只有一百多年的歷史。1785 年，法國物理學家?guī)靷愒诳偨Y(jié)前人對于電磁現(xiàn)象認識的基礎(chǔ)上，根據(jù)電荷之間的作用力，提出了“庫倫定律”。1820年物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線下的小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，及 其周圍存在在磁場，提出了“安培定律” 。在此之前，人類還

3、 沒有建立電場磁場之間的明確關(guān)系。 經(jīng)過 10 多年的艱苦努力， 知道 1831 年，英國物理學家法拉第在前人多做大量工作的基 礎(chǔ)上，提出了電磁感應(yīng)定律，證明了以磁場可以產(chǎn)生磁場。 那么電場能不能產(chǎn)生磁場呢？ 1856-1865 年，英國科學家麥克 斯在前人研究的基礎(chǔ)上，大膽提出位移電流假說，變化的電 場可以產(chǎn)生磁場，建立了電與磁的統(tǒng)一理論，及麥克斯電磁 理論。利用該理論分析表明，變化的電場會產(chǎn)生磁場沒變化 的磁場會產(chǎn)生電場，形成逐漸向外傳播，看不見的電磁波。 1887 年，德國物理學家赫茲用實驗方法證明了電磁波的存在， 實現(xiàn)了電磁波的產(chǎn)生和接收。 無線電技術(shù)的各種應(yīng)用都要借助于無線電波。無線

4、電波實際 上就是在空點傳播的交變電磁場。 電工學基礎(chǔ)告訴我們， 電場中 儲存有電能， 磁場中儲存有磁能。 交變的電場會在其周圍空間產(chǎn) 生交變的磁場，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍?。把電能轉(zhuǎn)化為磁能，如圖 1-1-1 (A)所示；交變的磁場也會在其周圍產(chǎn)生交變的電場把磁 能轉(zhuǎn)化為電能，如圖1-1-1 (B)所示。在一導(dǎo)體再有高頻交變電 流I時，其周圍空間就會產(chǎn)生交變磁場H，交變磁場H又將在鄰近的區(qū)域產(chǎn)生交變的電場E，如圖1-1-1 (C)所示。交變電場 E又將在較遠的地方產(chǎn)生新的交變磁場 H。 H 又將在更遠的地方產(chǎn)生新的交變電場E。于是，交變電廠與交變磁場相互轉(zhuǎn)化，將電 磁場一波動的形式由近及遠地廂空間傳播

5、出去。無線電波就是這種波動著的交變磁場。在真空中無線電波的傳播速度等于光速C，即每秒30萬千米。無線電波變化的快慢用頻率 F或周期T來表示。頻率F定義 為無線電波每秒鐘內(nèi)周期性變化的次數(shù)，單位為赫茲（HZ）;周期T定義為無線電波完成一個周期的變化所需的時間， 單位是秒（S）。頻率F和周期T互為倒數(shù)，即F=仃或T=1F。無線電波另 一個重要的物理量是波長。 波長定義為無線電波在一個周期的時 間內(nèi)所傳播的距離，單位十米（ M）。若無線電波的傳播速度為（C），頻率為F，周期為T，貝V：列：某電臺的發(fā)射頻率為20MHZ ,則它的波長?=C/F=3 10/8/20 X 10/6=15米（米）。某雷達的發(fā)

6、射頻率為 100MHZ 則它的波長 ？=3X 10/8/10/6=3 （米）。從上述計算公式1-1-1可以看出，頻率越高，波長越短。二，無線電技術(shù)應(yīng)用無線電技術(shù)已經(jīng)滲透到人們生活的方方面面，深入影響著人 類生活方式。它使人類文明，整個物質(zhì)世界的面貌發(fā)生了深遠的 變化。人們?nèi)粘Ｉ钪袩o時無刻不在享受著無線電技術(shù)帶來的便 易，如電視，電話，廣播，網(wǎng)絡(luò)。手機通信等等。無線電技術(shù)在 軍事領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用， 并已經(jīng)成為現(xiàn)代化武器裝備的耳 目和神經(jīng)中樞。如通信聯(lián)絡(luò)，指揮作戰(zhàn)，偵察敵情。收集情報， 預(yù)報空襲， 測距，測高和炮瞄， 全球通信， 定位導(dǎo)航與自動駕駛， 衛(wèi)星發(fā)射和回收的自動控制， 電子干擾，

7、 精確制導(dǎo)武器控制以及 單導(dǎo)航行等。無線電通信是人類應(yīng)用最早的無線電技術(shù)活動，無線電波由 電磁振蕩電路產(chǎn)生并通過天線發(fā)射， 在空中傳送信號， 因為不用 到線傳送，所以叫無線電。最早的無線電通信使用長波，中波波段，認為波長短于 200M 的電磁波不適于遠距離通信。 1923 年業(yè)余無線電愛好者發(fā)現(xiàn)用 小功率電臺發(fā)射無線電信號也能傳播很遠的距離， 此后短波無線 電通信迅速發(fā)展起來， 1924 年在英國與法國之間建立了世界上 第一條超短波通信線路。 1936 年，超短波接力線路建立。 20 世 紀 50 年代，出現(xiàn)了誒波接力通信系統(tǒng)； 60 年代，對流層散射通 信得到很大發(fā)展； 80 年代，毫米波波

8、段開始用于接力通信。 1965 年美國及蘇聯(lián)發(fā)射應(yīng)用衛(wèi)星成功， 衛(wèi)星通信進入實用階段。 衛(wèi)星 通信是利用人到地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波， 在兩個或 兩個地球站之間進行通信， 屬于微波接力通信的一種特例。 但與 地面微波接力通信不同的是，衛(wèi)星通信傳播煤質(zhì)每只組成復(fù)雜， 受大氣層運動和太陽活動影響明顯，衛(wèi)星通信的工作范圍較大， 也容易受到優(yōu)異的干擾破壞。由于無線電通信建立迅速，便于機動，能使運動中的，方位 不明的以及被敵人分割或被自然障礙阻隔的部隊迅速建立通信 聯(lián)絡(luò)，在對飛機，艦艇，坦克等運動目標進行指揮時，甚至是唯一的通信手段， 因而他被迅速應(yīng)用于戰(zhàn)場。 當無線電通信商在實 現(xiàn)完善階段，俄

9、國和英國就開始在他們的軍艦上裝備和使用了。 各國列強相繼也紛紛在海軍及路軍裝備上使用無線電。 1904年 2 月爆發(fā)的日俄海戰(zhàn)，就是世界戰(zhàn)爭史上第一次雙方都是用無線 嗲。從此以后， 無線電通信在世界各國部隊長迅速發(fā)展和普遍使 用。在這之后的百余年，無線電通信得到飛速發(fā)展?，F(xiàn)代通信應(yīng) 用領(lǐng)域不斷擴大，除了通常的語音通信之外。還有數(shù)據(jù)通信，導(dǎo) 航，遙控等。各國都高度重視通信的發(fā)展，新的通信技術(shù)合同新 體制層出不窮，如擴展頻譜調(diào)制，調(diào)頻技術(shù)，通信組網(wǎng)等，這些 在提高通信效率的同時， 由于使用了數(shù)目繁多的頻率點， 也就占 用了很多的頻譜資源。雷達是廣泛應(yīng)用軍事，國名經(jīng)濟和科學研究等領(lǐng)域的電子技 術(shù)設(shè)備

10、， 他是主動向空間發(fā)射電磁波， 就收從目標反射回來的回 波信號來探測目標并測定位子， 速度和其他特征的。 現(xiàn)代雷達具 有發(fā)現(xiàn)距離遠，測定目標位置和參量的速度快，精度高，能全天 候使用等特點， 這使得它的軍事用途范圍及廣， 包括警戒， 引導(dǎo)， 武器控制，偵察，測量，航行保障，敵我識別和氣象觀測等多方 面。雷達原理的形成可追溯到 19 世紀年代的末期，而作為一種 軍事裝備服務(wù)于戰(zhàn)爭是 20 世紀 30 年代的事。英國在第一次世界 大戰(zhàn)中飽受空襲之苦， 于是非常重視新型的電子技術(shù)來對付同樣 是信心的飛機的威脅。 他們認為， 運用電磁波反射的原理有可能 提出提早發(fā)現(xiàn)遠方的飛行物，于是在 1935 年

11、6 月研制出了探測非距離達 17 英里的第一部使用雷達。 1938年美國研制出了第一 步防空火力控制雷達，第一部實用的艦載雷達。 1939 年，英國 在一架飛機裝了一部 200M HZ的雷達，這可稱得上是世界上第一 部記載預(yù)警雷達。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭的需要，雷達技術(shù)得到了飛 躍的發(fā)展， 短短幾年間， 雷達已經(jīng)在海陸空三軍中得到了廣泛應(yīng) 用，進入武器控制應(yīng)用領(lǐng)域， 火炮射擊和飛機轟炸等都借助雷達 進行瞄準控制。 1941年 12 月 9日日本偷襲珍珠港時，美國已經(jīng) 生產(chǎn)了近百部警戒雷達， 其中的一步就假設(shè)在珍珠港， 可惜那天 執(zhí)勤的美軍指揮官誤把熒光屏上出現(xiàn)的飛機回撥當成自己飛機 的回

12、撥，由此釀成慘重損失。在二戰(zhàn)初期，高射炮擊落一架飛機 平均要消耗 5000 發(fā)炮彈， 到二戰(zhàn)末期， 盡管飛機性能大為提高， 但用雷達控制高射炮進行設(shè)計，擊落一架飛機平均只需用 50 發(fā) 炮彈，命中率是以前的 100 倍。戰(zhàn)后近半個世界的冷戰(zhàn)時期，軍備競賽刺激和推動著雷達斯 通奇數(shù)繼續(xù)發(fā)展。 大量雷達技術(shù)得以應(yīng)用， 例如動目標顯示技術(shù)， 脈沖多普勒技術(shù)。相控陣技術(shù)等。出現(xiàn)了相控陣雷達，超視距雷 達，合成孔徑雷達等多種體制雷達。 現(xiàn)代雷達輻射功率越來越大， 從而可以“看”的距離很遠，探測的區(qū)域很廣，這給戰(zhàn)場電磁環(huán) 境帶來很大的影響。 隨著信息化裝備的快速發(fā)展， 雷達進一步獲 得了更廣泛的應(yīng)用， 安

13、裝平臺的種類也日益增多， 除了地面有多 種雷達。雷達多占用的頻譜資源已經(jīng)從傳統(tǒng)的米波，分米波，厘米波向高端擴展到毫米波，神之光波段?，F(xiàn)代信息和雷達設(shè)備都主要工作在無線電頻段，有無線電波 的特性及頻率使用劃分可知， 無線電頻段是人類使用密度最高的 頻段，在這個頻段上的頻譜資源遠遠不能滿足急劇膨脹的用戶需 求，于是就刺激人們對廣播資源的開發(fā)利用。第二節(jié) 無線電波段劃分及電波傳播 無線電波的頻率范圍很寬， 頻率不同，無線電波的傳播特點， 用途也不同。因此，必須對無線電波的波長（或頻率）范圍進行 合理的劃分，以方便研究和應(yīng)用。一， 無線電波段的劃分 頻率從幾千赫茲到幾萬兆赫茲的電磁波都屬于無線電波，

14、不 同頻率的無線電波具有明顯不同的特性。為便于研究和應(yīng) 用，習慣上將無線電波的頻率劃分為若干個區(qū)域， 稱為頻段， 也叫波段，如表 1-2-1 和 1-2-2 所示。無線電波占用的波段 只是電磁頻譜家族的一段。電磁波頻譜劃分，如圖1-2-1 多是。米波和分米波又是合成為超短波， 波長小于 30CM 的分 米波和厘米波稱為微波。上述各種波段的劃分是相對的， 因為波段之間并沒有顯 著分界線， 不過各個不同波段的特點仍然有明顯的差別。 因 此粗略的把無線電波分成上述各種波段， 對問題的討論回來 帶很大的方便。電磁頻譜是指電磁輻射在頻域上分布狀況的一種描述， 他發(fā)硬電磁輻射在頻率或波長上的表現(xiàn)形態(tài)。 其

15、頻率范圍主 要是覆蓋甚低頻，低頻，中頻，高頻，甚高頻，他高頻，超 高頻，極高頻。安波長分為超長波，長波，中波，短波，超 短波。微波，毫米波，紅外線，可見光，紫外線燈。如同家 譜一樣， 電磁頻譜是按一定規(guī)則有序排列的， 家譜主要按輩 分和年代排序， 稱道樹狀結(jié)構(gòu)。 而電磁頻譜是按頻率或者波 長排序，成條狀結(jié)構(gòu)，如圖 1-2-1 所示。各種電磁波在電磁 頻譜中占有不同的頻率范圍， 如無線電波戰(zhàn)友的頻率范圍成 為無線電頻譜，其頻率范圍從 0 到 3000GHZ。電磁波在一個振蕩周期內(nèi)傳播的距離較波長， 基本計量 單位為米（米）。與波長相對應(yīng)的另一個物理量叫頻率，就 是每秒鐘內(nèi)同一個波形重復(fù)變化的次數(shù)

16、， 基本計量單位為赫 茲（HZ）。波長？與頻率？的關(guān)系為？=C/?,其中C為電波傳 播速度 ，頻率越高，波長越短。頻率，波長不同的電磁波 有不同的產(chǎn)生方法， 不同的傳播特性和用途。 從路倫上將電 磁頻譜資源是無限的，但受技術(shù)，設(shè)備，外界環(huán)境，傳播特 性，實現(xiàn)機理等條件的制約， 目前人們通常只適用國際電聯(lián) 劃分出來的9KHZ-275GHZ的頻譜范圍，而絕大部分在20GHZ 以下。耕地或更高的頻譜資源還有待進一步研究和開發(fā)。電磁頻譜也是一種自然資源，具有有限性，三維性，非 耗竭性，傳播的固有性，易受污染性等特點，他同礦山，森 另等自然資源的區(qū)別在于， 可以被人們多利用， 但不會被消 耗掉，不使用它

17、，是一種浪費，但如果使用不當，同樣是一 種浪費。由于頻譜不受地域，空域，是與限制，也不受行政 區(qū)域，國家邊界的限制， 因此對他的開發(fā)和利用國際上均有 嚴格管理規(guī)定，任何部門，地區(qū)和個人，包括任何國家都應(yīng) 在一定范圍內(nèi)使用，以避免造成相互干擾。另外，頻譜極易 受到外界污染，人為噪聲，自然噪聲，宇宙環(huán)境噪聲，高壓 輸電線以及工， 科，醫(yī)電子設(shè)備等都有可能對空中傳播的電 波產(chǎn)生干擾。二， 無線電波的傳播無線電和光波一樣，也是一種電磁波。它也具有直射， 繞射，反射，折射等現(xiàn)象。無線電波主要傳播方式有四種；(一) 地波傳播地波傳播是電磁波眼地球表面繞線傳播，如圖1-2-2(A)由于地面是不良導(dǎo)體， 地波

18、傳播是有一部分能量被地面吸收。 頻率越 高，地面吸收越嚴重，電磁波能量損耗也越大，多以，地波傳播 只是用于中波和長波， 由于地面的電性能在較短時間內(nèi)變化不會 很大，多以信號由地面?zhèn)鞑ケ忍觳?，空間波船舶要穩(wěn)定。(二) 天波傳播 天波傳播市直射向天空的無線電波被電力等反射后到達地 面接收點的傳播方式，如圖1-2-2 (B)所示。無線電波靜電力層 反射后進行遠距離傳播，但電離層的高度，密度隨季節(jié)，晝夜和地區(qū)的不同而變化， 多以天波傳播不夠穩(wěn)定， 并有電波衰落現(xiàn)象。（三）直線波傳播 直線波傳播是指無線電波通過空間直線波和地面反射到達 接收點的傳播方式，如圖1-2-2 （C）所示。因通信距離在視線距 離

19、之內(nèi)，直線波傳播由叫視距傳播。為了增大通信距離，應(yīng)盡量 利用地形，地物把天線架高。（四）散射傳播散射傳播是利用對流層， 電離層的不均勻性對顛簸的散射作用而到達接受點的傳播方式，如圖 1-2-2（D）所示。散射通信 的距離可長達1000KM，但散射傳播的損耗大，電波衰落也很嚴 重。無線電波的頻率不同或波長不同，其傳播方式也不相同。 中，長波以地波傳播為主；短波由于電離層吸收較小，而地面吸 收較大， 主要是依靠天波傳播和直射傳播； 超短波和微波因能穿 頭電離層而不反射， 波長太短又不能沿地面繞射， 主要是指電波 傳播和散射傳播。第三節(jié)信號頻譜的基本概念無線電技術(shù)的主要任務(wù)就手機傳遞含有信息的電信號

20、。因 此，要了解無線電信號分類的表示方法， 才能正確掌握無線電信 號傳輸基本知識。一， 線號的頻譜表示 實際應(yīng)用中我們遇到的信號千變?nèi)f化，多種多樣，如話音信號，電視信號，電報信號，雷達信號等，如圖1-3-1 所示就是 一種最簡單也同時又具有典型意義的信號就是正弦信號。 正弦信 號的特點是信號電壓瞬時值隨時間連續(xù)不斷的變化， 通常稱為連 續(xù)信號。實際信號要比正弦號復(fù)雜得多。那么各種多樣的信號如何 確切而方便的表示出來呢？一邊表示信號的方法大致有三種； 數(shù)學表達式， 波形圖和 頻譜。 前兩種方法我們都熟悉， 如正弦線好用數(shù)學表達式表達出 來，及正弦信號可寫成 U（T） U/?SIN（?卞？）,其波

21、形圖如圖1-3-1 多是。此處 U? 為最大值（或稱振幅） ， ? 為角頻率，角頻率 ? 和頻率 ? 均可表示正弦信號變化的快慢，他們之間的關(guān)系為； 滬2?如角頻率 滬100的正弦信號，其頻率？=100/2=50H乙再例 如某信號 u（ T） =5SIN100T+2SIN200T（V），該信號有兩個頻率， 分別為50HZ和100H乙振幅分別為5V和2V,其波形如圖1-3-2（a） 中實踐所示。這兩種方法雖然嚴格，直觀，但有些復(fù)雜的信號如話音、圖 像信號燈用這兩種方法表示很困難， 也難以些揭示信號的本質(zhì)特 點，這是可采用一種所謂頻譜表示法。及時頻率？（或角頻率 小作為橫坐標、 用正弦信號的幅度作

22、為縱坐標， 做出來的圖形就叫 頻譜圖，簡稱頻譜。如上述信號u （t）頻譜表示如圖1-3-2 （ b）所示，從頻譜圖上課清楚的看到該信號含有兩個正弦分量， 頻率 分別為50Hz和100Hz,振幅分別為5V和2V,由此可見用頻譜 表示信號機簡潔又明了一般來說，一個復(fù)雜的信號總可以分解為愈多頻率不同的正 弦信號之和。 所以頻譜就四肢組成信號的歌正弦信號分量按頻率 分布的情況。如圖1-3-3 （a）所示就是風琴管發(fā)出的低音 C的波 形圖。如圖1-3-2（b）中每一根豎線（稱為譜線）代表一個正弦分 量，譜線在橫坐標上的位置代表正弦分量的頻率， 普賢的高度代 表正弦分量的振幅。我們把信號占據(jù)的頻率范圍稱為

23、頻譜寬度，記為BW。圖1-3-3（ b）所示信號的 BW約為400Hz。信號的頻譜可用頻譜分析儀直觀的觀察到， 也可以通過傅里 葉技術(shù)展開或傅里葉變換計算出來。 下面分別介紹用這兩種方法 分析周期信號和頻譜。二， 周期信號的頻譜 信號按是否呈現(xiàn)周期性可分為周期信號和非周期信號。如 果信號 建）=?（t-T），T為有限值，則稱？（t）是周期為的周 期信號。反之，不能滿足上述關(guān)系的成為非周期信號。自然界中 的春夏秋冬一年四季周而復(fù)始就是一種典型的周期運動，如圖 1-3-1 所示就是一種典型的周期信號。下面我們以圖1-3-4（ a）所示的方波信號為歷來定性分析 信號如何分解為一系列正弦信號分量的。圖

24、1-3-4（ b）為一個與風波周期相同的正弦波，成為這個周期信號的基波或一個諧波， 顯然他與方波的差別很大；圖1-3-4（c）是由基波與三次諧波（頻率是基波三倍的正弦波） 相加構(gòu)成， 從圖可以看出合成后的波形（實線所示）與方波較接近；圖 1-3-4 （b）為上述波形基礎(chǔ)上有 家一個五次諧波，則合成波形如圖1-3-4（ d）中實線所示，更接近方波。 游戲可見方波在幾波上疊加的諧波分量越多， 則合成的 波形越接近方波， 因此，可以認為方博士無窮多個諧波分量之和。 不僅防波信號可以這樣分解， 事實上任何周期信號一般均可分解 為一個恒定分量與無窮多個不同頻率的諧波分量之和。對于以具體的周期信號，究竟包

25、含多大的恒定分量和那些 諧波分量， 他們的振幅為多大， 這些問題需要傅里葉書記進行定 量分析才能得到。 任何一個周期為 T 的電磁波信號， 只要滿足一 定條件（無線電技術(shù)中的周期信號均可滿足） 總可以展開成傅里 葉級數(shù)，即；上述中CO是？（t）的平均值，稱為？（t）的直流分量，C 稱為？（t）的第n次諧波分量，n。稱為n次諧波頻率。從公式（1-3-1）可以看出；一個周期信號可以分解為直流分量C,基波分量 C1soc（t+？ ）和諧波分量之和。利用公式（ 1-3-1）就可以計算出一個周期信號的頻譜，對 于圖1-3-5 （a）所示的波形，其傅里葉級數(shù)是；根據(jù)公式（ -1-3-2），把各個正弦分量按

26、照頻率和振幅的不 同坐在以角頻率 為橫坐標，振幅為縱坐標的平面圖上，即可 得到？（t）的頻譜，如圖1-3-5 （d）所示。由圖1-3-5 （b）可以啊可能出，周期方波的頻譜有以下幾個特點；（一）離散性頻譜由若干根不連續(xù)的譜線組成。（二）諧波性每根譜線只能出現(xiàn)在基波頻率3。的整數(shù)倍頻率上，頻譜中不可能有頻率為 3。非整數(shù)倍的分量。（三）收斂性各譜線的高度，以及各次諧波的振幅，總的趨勢是隨 著諧波次數(shù)的增高而減小的。這些特點雖然是從一個特殊的周期方波信號得出，但 他們具有普遍意義。采用頻譜發(fā)表是信號，信號包含有哪些頻率分量以及 每個頻率分量所占的比重一目了然。 從圖 1-3-5 中可看出， 周期性

27、方波中含有幾波分量，三次諧波 33，五次諧波 53。 等奇次諧波分量，各次諧波的幅度越來越小，能量主要集 中在第次諧波上。三， 非周期信號的頻譜非周期信號可認為是周期無限大的周期信號。當T時，傅里葉級數(shù)展開時可以演變?yōu)楦道锶~變換，即； 非周期信號的頻譜與周期信號頻譜相比； 一是非周期信號的 頻譜的連續(xù)頻譜。這是因為周期信號的譜線見個都是30=2/T ，當T-時，周期信號變?yōu)榉侵芷谛盘?，譜線間隔3 ?-0，離散譜就變成連續(xù)頻譜了；二是非周期信號得基波頻率3?2T不是一個有限值， 而是一個無窮小量； 三是非周期信號頻譜人具有收斂 性這是因為一個信號的高頻能量不可能越來越大。對于圖1-3-6 （a）

28、所示的單個矩形脈沖，其頻譜圖如圖1-3-6（b）所示。由圖 1-3-6 可看出，矩形脈沖的脈寬越窄（ ?越?。l譜收 斂的越慢，高頻分量比重越大，信號頻譜寬度越寬，這反映了信 號的時間特性和聘禮特性的一個重要關(guān)系； 時間上變化較快的信 號高頻分量較多，頻譜寬度較寬。四， 典型信號機頻譜 典型信號機頻譜主要介紹周期矩形脈沖的周期性射頻脈 沖。（一）周期矩形脈沖信號 周期矩形脈沖信號的波形和頻譜， 如圖 1-3-7所示；從波形上看，該信號時有時無，和人的脈搏跳動相似，有跳有停，稱 為脈沖信號。從頻譜上看，該信號的頻譜分量無限多，但總的趨 勢是頻率越高度越小。參照圖 1-3-7，當T不變而r下降時

29、，脈 寬變窄，頻譜譜線第一個過零點的位置 2/T.T 越大，譜線間隔越 密集，信號能量越集中在低頻區(qū)。（二）周期性射頻脈沖周期性頻脈沖的波形的頻譜如圖 1-3-8所示。從波形上看，該信號時斷時續(xù)，在在持續(xù)矩形脈沖的頻譜百應(yīng)到正弦信號頻 率，（射頻）兩側(cè)。周期性射頻脈沖信號是脈沖雷達發(fā)射的典型 信號。（三）幾種常見通信信號波形和頻譜1. 等福報（2ASK通信信號波形與頻譜等福報信號的波形從理論上將是等副且頻率不變，斷續(xù) 出現(xiàn)的正弦波，由于信號的計生調(diào)劑，隨即衰落，我們多看到的 等福報信號的波形并不完全是等副的， 是幅度有所變化， 但變化 不大，并且是一段一段出現(xiàn)的，如圖 1-3-9 所示。由于等

30、福報通信信號， 再有點麻符號是發(fā)射機有高頻振蕩 輸出，無電碼符號是誘發(fā)設(shè)計無高頻振蕩的輸出， 所以它的平均 頻譜是一個峰； 瞬間頻譜中珠峰是斷續(xù)則是斷續(xù)出現(xiàn)的， 從其瀑 布現(xiàn)實上看得更清楚。如圖 1-3-10 所示。2. 移頻報（2FSK通信信號波形與頻譜由于移頻報通信信號的頻率是在兩個頻率點之間變化， 其 波形式等副， 疏密變化不間斷的正弦波， 由于信號存在計生調(diào)劑 和隨即衰落， 所看到的波形幅度是在不停的有所變化， 但是在連 續(xù)的波形，如圖 1-3-11 所示。移頻報（2FSK信號的瞬間頻譜從屏幕顯示來看珠峰在兩 個位置上交替出現(xiàn)， 這是因為移頻報的頻率在兩個之間變化。 如 圖 1-3-1

31、2 所示。從它的平均頻譜上可以清楚的看到移頻信號的平 均頻譜是兩個峰，其高度，寬度基本一致。3. 調(diào)幅話（ AM 通信信號波形與頻譜調(diào)幅信號的波形是載波的瞬時包絡(luò)按照調(diào)制信號的變 化呈現(xiàn)先變化， 所以調(diào)幅話信號的波形是連續(xù)不斷的包絡(luò)隨話音 信號變化而不停變化的正弦波，如圖 1-3-13 所示。調(diào)幅話（AM）信號的載波能量壁畫音信耗能量要大的多， 所以從屏幕上顯示的調(diào)幅話的平均頻譜是一個珠峰， 這個珠峰是 載波的頻譜，而在珠峰的兩邊則堆成的分布著話音信號的頻譜， 在其順勢頻譜現(xiàn)實上可以看到珠峰兩邊的話音新哈頻譜隨話音 信號的變化而變化， 由于調(diào)幅話音信號沒有抑制載波， 使得載波 的穩(wěn)定性較好，

32、所以調(diào)幅話信號的順勢頻譜西歐哪個瀑布圖現(xiàn)實 上看珠峰的一致性較好，如圖 1-3-14 所示。第三節(jié) 無線電收發(fā)信基本原理 無線電通信就是通信雙方依靠電磁波在空間的傳播來傳 送信息的一種通信方式。一個完整的無線電通信系統(tǒng)包括信號 源，發(fā)信設(shè)備， 收信設(shè)備和收信裝置四個部分， 如圖 1-4-1 所示。 其中，新好運只需要傳送的信息來源，如語言，文字，圖像，數(shù) 據(jù)等，現(xiàn)代通信終須把信息轉(zhuǎn)換成電信號；發(fā)信設(shè)備用于放大， 調(diào)制，發(fā)射信號是指與傳播和接受，收信設(shè)備用于接收，放大， 調(diào)制信號，使之便于守信裝置使用，收信裝置是指喇叭，熒光屏 等終端設(shè)備。一， 無線電收信設(shè)備無線電通信系統(tǒng)的類型很多， 有根據(jù)信

33、號源不同而劃分的無線電話，無線電報，電視廣播，有根據(jù)傳送信號的形式劃分的 模擬通信和數(shù)字通信等。 下面以一般的無線通信為例， 簡單介紹 無線通信設(shè)備的組成，工作過程， ，以及天線接收的基本原理。（一）無線電收信設(shè)備 無線電守信設(shè)備的一般組成方框圖如圖 1-4-2 所示。這是一 種超外差式守信設(shè)備。 途中熟人短的高頻放大器用于對天線接收 的信號進行選擇（選出有用信號、濾初干擾信號）和放大?；祛l 器將來資本的振蕩器的正弦信號頻率？L,與接收到的信號頻率怎想見得到中間頻率?1=?2-?So中頻信號經(jīng)中頻放大器進一步選擇 和放大后， 通過檢波器取出一調(diào)制信號中的話音信號， 在京音頻 放大送至揚聲器。在

34、超外差守信設(shè)備中，利用鏈條機構(gòu)是信號頻 率 ?s 與本珍品李同不改變，保持兩者之差始終為固定中頻?1.對頻率固定的信號進行選擇放大要比頻率的信號容易的多， 這就是 常采用超外差式接收機的原因。 對接收設(shè)備的要求是；一是靈敏 度要高；二是選擇性要好，三是保證度要好。（二）天線接收的基本原理 當發(fā)射天線輻射的電磁波照射到天線上時，接收天線就會 閃生感應(yīng)電動勢。把接收天線與輸入點路相連接， 便會在輸入回 路中山生高頻電流。使用的天線不同，感應(yīng)電動勢大小不同，收 信機的靈敏度也不同。提根天線，既可作發(fā)射天線，又可作接收天線，而且其基本 特性相同。所以，天線是一個可你的能量轉(zhuǎn)換器。部隊使用的徐 曉星移動

35、電臺都是收，發(fā)共用一根天線。大型固定點太分別假設(shè)發(fā)射和接收天線。二， 無線電發(fā)信 無線電法新設(shè)備的一般組成方框圖如圖 1-4-3 所示。振蕩器 用于產(chǎn)生高穩(wěn)定的高頻正弦信號，通常這個正弦信號拼力較低， 徐靜備品后才能達到所需的頻率。 高頻功率放大器的作用是將倍 頻輸出的小信號放大到足夠高的功率電平以推動調(diào)制器。 調(diào)制器 的作用是對高頻正弦信號進行調(diào)制， 使其振幅火拼了隨調(diào)制信號 （被放大了的話音信號） 規(guī)律變化， 以便高頻正弦電壓攜帶話音 信息向空間發(fā)射。對發(fā)信設(shè)備的要求是； 一是有足夠大的輸出功率； 二是發(fā)射 頻率穩(wěn)定度要高，三是失真要小，四是使用安全，可靠。（三）天線輻射原理 天線作為無線電系統(tǒng)中不可缺少而且非常重要的部件，其 本身的質(zhì)量直接影響著天線系統(tǒng)的整體性。 現(xiàn)代信息系統(tǒng)的速度 發(fā)展對天線提出許多新的研究方向， 同時也促使了許多新型天線 的誕生。由于無線電系統(tǒng)的多樣性，天線的種類很多，按照用途 的不同，可將它們分為通信天線，廣播和電視天線，雷達天線， 導(dǎo)航和側(cè)向天線等；按照工作波長可分為長波天線，中波天線， 短波天線， 超短波天線以及微波天線等； 按照天線的特色可分為 圓極化天線，線極化天線，窄頻帶