通信電子電路第一章：緒論(2011.9.8)

1、通信電子電路文鳳書山有路勤為徑學(xué)海無崖苦作舟先修課程v電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)v線性電子電路線性電子電路v信號與系統(tǒng)等信號與系統(tǒng)等 通信電子電路是通信系統(tǒng)，特別是無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，通信電子電路是通信系統(tǒng)，特別是無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是是無線通信無線通信設(shè)備的重要組成部分。設(shè)備的重要組成部分。主要研究主要研究通信系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)中的發(fā)發(fā)送設(shè)備送設(shè)備和和接收設(shè)備接收設(shè)備的各種的各種高頻功能高頻功能電路的功能、原理和基本電路的功能、原理和基本組成、基本分析方法和電路設(shè)計方法等。組成、基本分析方法和電路設(shè)計方法等。通信的目的通信的目的：為了傳輸信息。為了傳輸信息。通信通信：就是將信息從發(fā)送者送到接收者

2、的信息傳輸過程；就是將信息從發(fā)送者送到接收者的信息傳輸過程； 通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)：能實現(xiàn)將信息從發(fā)送者送到接收者的信息能實現(xiàn)將信息從發(fā)送者送到接收者的信息 傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng). .即實現(xiàn)信息傳輸所需的設(shè)備總和。即實現(xiàn)信息傳輸所需的設(shè)備總和。(1)(1)有線通信系統(tǒng)有線通信系統(tǒng)：利用：利用導(dǎo)線導(dǎo)線傳送信息傳送信息(2)(2)無線通信無線通信系統(tǒng)系統(tǒng)：利用：利用電磁波電磁波傳送信息傳送信息 (3)(3)光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)：利用：利用光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維傳送信息傳送信息 實用通信系統(tǒng)的實現(xiàn)得依靠三個方面的技術(shù)支持：實用通信系統(tǒng)的實現(xiàn)得依靠三個方面的技術(shù)支持： 傳感傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)、信號傳輸技術(shù)

3、器技術(shù)、信號處理技術(shù)、信號傳輸技術(shù) 進入框圖進入框圖原始手段原始手段有線通信有線通信無線通信無線通信烽火、旗烽火、旗語語電報電報 （1837 莫爾斯莫爾斯 Morse）電話電話 （1876 貝爾貝爾 Bell）電磁波電磁波的存在的存在 麥克斯韋麥克斯韋Maxwell 理論理論赫茲赫茲Hertz 實踐實踐三個里程碑：三個里程碑： 李李德德福雷斯特福雷斯特 Lee de forest 發(fā)明電子三極管發(fā)明電子三極管 肖克萊肖克萊 W. Shockley 發(fā)明晶體三極管發(fā)明晶體三極管 集成電路、數(shù)字電路的出現(xiàn)集成電路、數(shù)字電路的出現(xiàn)返回返回返回返回?zé)o線電波105紅外線1010可見光紫外線1015X射線

4、1020宇宙 射線1025f/Hz/m31033102(3.87.8)10731073101231017fc （米/秒）8103c無線電波波段劃分表無線電波波段劃分表返回返回級別頻率范圍波長范圍傳播特性主要用途傳輸媒質(zhì)甚 低 頻（V.L.F）1030kHz（現(xiàn)已很少用）3000010000 m （ 超 長波）每日及每年的衰減都極低，特性極穩(wěn)定可靠。高功率、長距離、點與點間的通信，連續(xù)工作雙線地波低頻（L.F）30300kHz100001000m（長波）夜間傳播與V.L.F相同，但稍不可靠。白天，對電波的吸收大于V.L.F。頻率越高，吸收越大，而且每日與每季均有變化。長距離點與點間的通信，船舶助

5、航用。雙線地波中頻（M.F.）3003000kHz5351605 kHz為廣播波段）1000100m（中波）夜間衰減低，白天衰減高，夏天衰減比冬天大。長距離通信不如低頻可靠，頻率越高越不可靠。廣播、船舶通信、飛行通信、警察用無線電、船港電話電離層反射同軸電纜地波高頻高頻（H.F.）330MHz1 0 0 1 0 m（短波）（短波）遠距離通信完全由上空電離層來決定，因此每日、遠距離通信完全由上空電離層來決定，因此每日、每時與每季都有變化。情況良好時，遠距離傳播每時與每季都有變化。情況良好時，遠距離傳播的衰減極低。但情況不好時，則衰減極大。的衰減極低。但情況不好時，則衰減極大。中距離與遠距離中距離

6、與遠距離的各種通信與廣的各種通信與廣播。播。電離層反電離層反射同軸電射同軸電纜纜甚 高 頻（V.H.F.）30300MHz101m（米波段）特性與光線相似，直線傳播，與電離層無關(guān)（能穿透電離層，不被其反射）。短距離通信、電視、調(diào)頻、雷達、導(dǎo)航。天波（電離層與對流層散射）同軸線超 高 頻（U.H.F.）3003000MHz10010cm（分米波段）與V.H.F.相同。短距離通信、雷達、電視、散射通信、流星余跡通信視線中繼傳輸對流層散射特 高 頻（S.H.F.）300030000MHz1 0 1 c m（厘米波段或微波）與V.H.F.相同。短距離通信、波導(dǎo)通信、雷達、衛(wèi)星通信。視線中繼傳輸視線穿透

7、電離層傳輸極高頻30300GHz10.1cm與V.H.F.相同。射電天文學(xué)雷達視線傳輸自紅外線至紫外線5x10115x1016Hz6 x 1 0-26x10-7cm與V.H.F.相同水蒸氣和氧氣有吸收光通信光纖 傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)：是將聲音、文字、圖象、：是將聲音、文字、圖象、數(shù)據(jù)等含有信息的具體表現(xiàn)形式與電信號進行數(shù)據(jù)等含有信息的具體表現(xiàn)形式與電信號進行相互轉(zhuǎn)換的技術(shù)。相互轉(zhuǎn)換的技術(shù)。 信息處理技術(shù)信息處理技術(shù)：是對電信號進行加密、交：是對電信號進行加密、交換等處理的技術(shù)。換等處理的技術(shù)。 信息傳輸技術(shù)信息傳輸技術(shù)：是對電信號（或光信號）：是對電信號（或光信號）進行有效變換并切實傳輸?shù)募夹g(shù)

8、進行有效變換并切實傳輸?shù)募夹g(shù) 。返返 回回 現(xiàn)代通信系統(tǒng)在傳輸信息的技術(shù)手段和方法上有了顯著的進步，但現(xiàn)代現(xiàn)代通信系統(tǒng)在傳輸信息的技術(shù)手段和方法上有了顯著的進步，但現(xiàn)代通信系統(tǒng)仍可概括地用下圖來表示：通信系統(tǒng)仍可概括地用下圖來表示：指語音、文字、指語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像等數(shù)據(jù)、圖像等的的具體表現(xiàn)形具體表現(xiàn)形式式，屬于屬于非電非電信號信號。將送入的信息轉(zhuǎn)變將送入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號為相應(yīng)的電信號（基帶信號基帶信號）。如：）。如：電話機、話筒、電電話機、話筒、電報機、數(shù)字終端機、報機、數(shù)字終端機、攝像機、計算機等。攝像機、計算機等。將基帶信號轉(zhuǎn)將基帶信號轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)端所傳變?yōu)榘l(fā)端所傳送的信息。如：

9、送的信息。如：揚聲器、顯象揚聲器、顯象管、打印機等管、打印機等完成各種功能，完成各種功能，如調(diào)制、濾波、如調(diào)制、濾波、發(fā)射等，使信號發(fā)射等，使信號變化成符合特定變化成符合特定信道傳輸?shù)男问?。信道傳輸?shù)男问?。信道中取出需要信道中取出需要的已調(diào)信號并進的已調(diào)信號并進行各種處理，如行各種處理，如放大、解調(diào)等，放大、解調(diào)等，以便恢復(fù)原基帶以便恢復(fù)原基帶信號。信號。信息傳輸媒介，有信息傳輸媒介，有有線信道有線信道和和無線信道無線信道之分。信號在信道中傳輸后其強度會衰之分。信號在信道中傳輸后其強度會衰減。理論和實踐都證明不同信道有不同減。理論和實踐都證明不同信道有不同的工作頻率，因而信號在送入信道前要的工

10、作頻率，因而信號在送入信道前要經(jīng)過一定的處理（比如經(jīng)過一定的處理（比如調(diào)制調(diào)制）以適合相）以適合相應(yīng)的信道，這樣才能有效傳輸。一個信應(yīng)的信道，這樣才能有效傳輸。一個信道中經(jīng)常有多種道中經(jīng)常有多種信號共存信號共存。無線調(diào)幅廣播發(fā)射機組成框圖無線調(diào)幅廣播發(fā)射機組成框圖 信號的表示方法有信號的表示方法有：數(shù)學(xué)表達式數(shù)學(xué)表達式、波形圖波形圖、頻譜圖頻譜圖。在以后的在以后的分析過程中我們會經(jīng)常用它們來表示信號。分析過程中我們會經(jīng)常用它們來表示信號。 信號信號是是通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)的的工作對象工作對象，通信系通信系統(tǒng)中所要傳送的基帶信號基本可以分為兩統(tǒng)中所要傳送的基帶信號基本可以分為兩類，即類，即數(shù)字信號數(shù)

11、字信號和和模擬信號模擬信號。數(shù)字信號數(shù)字信號是是指在指在取值上離散取值上離散的信號，如圖的信號，如圖1-2-2（a）、）、(b)所示；所示；模擬信號模擬信號是指在是指在時間和取值上時間和取值上都都是可以是可以連續(xù)連續(xù)變化的信號，如圖變化的信號，如圖1-2-2（c）所示。所示。 (P5) 正弦信號正弦信號和和脈沖矩形信號脈沖矩形信號是最簡單、最基本又具典型意義的是最簡單、最基本又具典型意義的信號。復(fù)雜信號也可分解為不同頻率信號之和，因而在這門課信號。復(fù)雜信號也可分解為不同頻率信號之和，因而在這門課中我們在分析時仍以正弦信號為例進行分析。中我們在分析時仍以正弦信號為例進行分析。返回如：如： 正弦波

12、正弦波 v=Asin(t+)tffv 邊界明顯、空間范圍相對較窄的信號傳播通路，如有線通邊界明顯、空間范圍相對較窄的信號傳播通路，如有線通信用的雙絞線、同軸電纜、光纜、視頻電纜和波導(dǎo)管等。信用的雙絞線、同軸電纜、光纜、視頻電纜和波導(dǎo)管等。v雙絞線雙絞線: 適用于短距離（小于適用于短距離（小于100m）、）、1Mb/s數(shù)據(jù)率的通信環(huán)境。數(shù)據(jù)率的通信環(huán)境。v同軸電纜同軸電纜: 適用于距離在幾百米、帶寬小于適用于距離在幾百米、帶寬小于10Mhz、碼流率小于、碼流率小于20Mbps的通信環(huán)境。的通信環(huán)境。v光纖電纜光纖電纜: 特點：衰減小（小于特點：衰減?。ㄐ∮?db/km）、工作頻率高、信息容量大）

13、、工作頻率高、信息容量大返回 是指無明顯邊界的電波傳播空間，如無線通信的空間信號是指無明顯邊界的電波傳播空間，如無線通信的空間信號通路。無線信道中的信號是以電磁波的形式傳播的。通路。無線信道中的信號是以電磁波的形式傳播的。不同頻段信號的產(chǎn)生、放大和接收的方法不同，傳播的能不同頻段信號的產(chǎn)生、放大和接收的方法不同，傳播的能力和方式也不同，因而它們的分析方法和應(yīng)用范圍也不同力和方式也不同，因而它們的分析方法和應(yīng)用范圍也不同v對于米波以上（對于米波以上（1 m1 m）的信號通常用集總（中）參數(shù)的方法來）的信號通常用集總（中）參數(shù)的方法來分析與實現(xiàn)分析與實現(xiàn)v對于米波以下（對于米波以下（1 m1 m）

14、的信號通常用分布參數(shù)的方法來分析與）的信號通常用分布參數(shù)的方法來分析與實現(xiàn)，實現(xiàn)， 當然，這也是相對的。當然，這也是相對的。電波在無線信道傳播，發(fā)射電波在無線信道傳播，發(fā)射接收，能量損失很大接收，能量損失很大v只能接收極小一部分只能接收極小一部分v強度衰減大強度衰減大電波在無線信道中的電波在無線信道中的主要傳播方式主要傳播方式：與信號頻率相關(guān)：與信號頻率相關(guān)v地波（繞射）傳播地波（繞射）傳播v天波（反射和折射）傳播天波（反射和折射）傳播v直線（視距）傳播直線（視距）傳播v散射傳播、衛(wèi)星中繼等散射傳播、衛(wèi)星中繼等(a)射線(b)(c)電離層(d)對流層無線電波的主要傳播方式無線電波的主要傳播方式

15、（a a） 直射傳播直射傳播; ; （b b） 地波傳播地波傳播; ; （c c） 天波傳播天波傳播; ; （d d） 散射傳散射傳播播返回電波沿著地球彎曲表面?zhèn)鞑ミm合頻率f：1.5MHz以下(為200m以上)的中長波特點：傳播性能穩(wěn)定可靠，但由于地面不是理想的導(dǎo)體有能量的損耗。主要用于長距離通信、導(dǎo)航和廣播。 利用電離層的折射和反射來實現(xiàn)傳播適合頻率f： 1.5MHz30MHz （10m200m)的短波特點：電離層特性受多種因素影響，因此通信穩(wěn)定性較差，但傳播距離遠。主要用于廣播、船舶通信、和飛行通信。 電波從發(fā)射天線發(fā)出，沿直線傳播到接收天線適合頻率f： 30MHz以上(波長為10m以下)

16、 的超短波特點：這種傳播的距離只限制在視距范圍內(nèi)（也叫視距傳播） 增高天線可以提高直線傳播的距離。返回返回v所謂所謂“空分空分”是指利用是指利用不同不同的的空間空間來實現(xiàn)多路信號的實時傳來實現(xiàn)多路信號的實時傳送和處理。送和處理。v所謂所謂“頻分頻分”是指利用是指利用同一空間下同一空間下的的不同頻率不同頻率范圍來實現(xiàn)多范圍來實現(xiàn)多路信號的實時傳送和處理。路信號的實時傳送和處理。v所謂所謂“時分時分”是將實時傳送和處理的信號通過壓縮、突發(fā)和是將實時傳送和處理的信號通過壓縮、突發(fā)和反壓縮的方法，在反壓縮的方法，在同一空間、同一頻段同一空間、同一頻段內(nèi)采用內(nèi)采用不同時間間隔不同時間間隔，即時隙，實現(xiàn)多

17、路信號的實時傳送和處理。即時隙，實現(xiàn)多路信號的實時傳送和處理。 信號共存的共同點是：具有可實現(xiàn)性，以及共存信號的信號共存的共同點是：具有可實現(xiàn)性，以及共存信號的可提取性（或識別性）?？商崛⌒裕ɑ蜃R別性）。返回框圖返回框圖 一個信道中經(jīng)常有多種信號共存。信號共存是實現(xiàn)多路信一個信道中經(jīng)常有多種信號共存。信號共存是實現(xiàn)多路信號傳輸和信號處理的基礎(chǔ)。常見的共存方式有號傳輸和信號處理的基礎(chǔ)。常見的共存方式有“空分空分”、“頻頻分分”、和、和“時分時分”等。等。調(diào)制 所謂調(diào)制所謂調(diào)制：就是將要就是將要傳送傳送的的電信號電信號（即攜帶有信息的信號，（即攜帶有信息的信號，一般頻率較低，稱一般頻率較低，稱調(diào)制

18、信號調(diào)制信號）裝載到高頻振蕩上，用電信號去控）裝載到高頻振蕩上，用電信號去控制制高頻振蕩信號高頻振蕩信號（象運載信息的工具一樣，稱象運載信息的工具一樣，稱載波信號載波信號）的某一）的某一參數(shù)參數(shù)（振幅、（振幅、 頻率或相位）頻率或相位） ，使這一參數(shù)按照電信號的變化規(guī)，使這一參數(shù)按照電信號的變化規(guī)律而變化的一種處理方式。律而變化的一種處理方式。 調(diào)制的方法調(diào)制的方法：模擬（即正弦波）調(diào)制和數(shù)字（脈沖）調(diào)制。模擬（即正弦波）調(diào)制和數(shù)字（脈沖）調(diào)制。調(diào)制的必要性調(diào)制的必要性 調(diào)制是遠距離傳輸?shù)幕A(chǔ)。在通信系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。它的主調(diào)制是遠距離傳輸?shù)幕A(chǔ)。在通信系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。它的主

19、要技術(shù)作用是將基帶信號變換成符合特定信道傳輸要求的信號形式；同時，要技術(shù)作用是將基帶信號變換成符合特定信道傳輸要求的信號形式；同時，也是為在一個物理通路中傳輸多路信號（實現(xiàn)信道多路復(fù)用）以及提高信號也是為在一個物理通路中傳輸多路信號（實現(xiàn)信道多路復(fù)用）以及提高信號抗干擾能力的技術(shù)基礎(chǔ)。抗干擾能力的技術(shù)基礎(chǔ)。 對有線通信來說是可能的，如基帶信號在有線信道內(nèi)可直接傳輸，稱基對有線通信來說是可能的，如基帶信號在有線信道內(nèi)可直接傳輸，稱基帶傳輸（如常用的實線電話、有線廣播）。這種傳輸系統(tǒng)簡單，但應(yīng)用場合帶傳輸（如常用的實線電話、有線廣播）。這種傳輸系統(tǒng)簡單，但應(yīng)用場合有限，實際上，大量的通信系統(tǒng)都是建

20、立在各種調(diào)制基礎(chǔ)上的。有限，實際上，大量的通信系統(tǒng)都是建立在各種調(diào)制基礎(chǔ)上的。對對無線通信無線通信來說基帶信號來說基帶信號必須經(jīng)過調(diào)制必須經(jīng)過調(diào)制才能有效傳輸。才能有效傳輸。返回框圖不同的原始信息占有不同的頻帶寬度。不同的原始信息占有不同的頻帶寬度?；鶐盘栒加械念l帶屬于低頻范圍。基帶信號占有的頻帶屬于低頻范圍。v直接發(fā)送基帶信號存在的問題直接發(fā)送基帶信號存在的問題很難實現(xiàn)多路通信。（需將每路信號裝載到不同載波上以方便接收端的信號識別）很難實現(xiàn)多路通信。（需將每路信號裝載到不同載波上以方便接收端的信號識別）要求有很長的天線，在工藝及使用上都是很困難的。（天線的長度必須與電磁波的波要求有很長的天

21、線，在工藝及使用上都是很困難的。（天線的長度必須與電磁波的波長相近）（長相近）（音頻范圍：音頻范圍：20 Hz 20 kHz，若發(fā)射，若發(fā)射 100 Hz，波長，波長 = c /f = 3 000 km，天，天線至少幾百千米。需減少波長，提高發(fā)射頻率。線至少幾百千米。需減少波長，提高發(fā)射頻率。從切實可行的天線出發(fā)從切實可行的天線出發(fā); ;區(qū)別不同的音頻信號區(qū)別不同的音頻信號; ;可實現(xiàn)的回路帶寬?？蓪崿F(xiàn)的回路帶寬。1.1.2 調(diào)幅廣播調(diào)幅廣播發(fā)射機的組成框圖：發(fā)射機的組成框圖：振蕩器振蕩器高頻功放（倍頻）高頻功放（倍頻）幅度調(diào)制器幅度調(diào)制器音頻功放音頻功放多級放大器，前幾級為小多級放大器，前幾

22、級為小信號放大器，放大微音器信號放大器，放大微音器的電信號；后幾級為功放，的電信號；后幾級為功放，提供功率足夠的調(diào)制信號。提供功率足夠的調(diào)制信號。產(chǎn)生產(chǎn)生 fosc 的高的高頻振蕩信號，頻振蕩信號，幾十幾十 kHz 以以上。上。 諧振功率放大器，放大振蕩信號，提供諧振功率放大器，放大振蕩信號，提供足夠大的載波功率，并使頻率倍增至足夠大的載波功率，并使頻率倍增至 fc實現(xiàn)調(diào)幅功能，將輸實現(xiàn)調(diào)幅功能，將輸入的載波信號和調(diào)制入的載波信號和調(diào)制信號變換為所需的調(diào)信號變換為所需的調(diào)幅波信號，并加到天幅波信號，并加到天線上。線上。可見，有用信號在不同頻率上可見，有用信號在不同頻率上進行放大進行放大超超外外

23、差差接收機接收機 。 高頻小信高頻小信號放大器號放大器混頻器混頻器幅度解調(diào)器幅度解調(diào)器音頻音頻放大器放大器本地本地振蕩器振蕩器為小信號諧振放大器，作為小信號諧振放大器，作用：選頻（選有用抑制無用：選頻（選有用抑制無用信號）放大（有用信號）用信號）放大（有用信號）產(chǎn) 生 頻 率 為產(chǎn) 生 頻 率 為 fL =|fc + fI |(或或 fL = fc - fI )的高頻等的高頻等幅振蕩信號。幅振蕩信號。fL 可調(diào)，并能跟蹤可調(diào)，并能跟蹤 fc。兩路輸入信號：高頻已調(diào)幅信號、高兩路輸入信號：高頻已調(diào)幅信號、高頻本振信號；頻本振信號；作用：載波變頻作用：載波變頻將已調(diào)信號的載將已調(diào)信號的載波由波由

24、fc (高頻高頻)變換為變換為 fI (中頻中頻)， fI = |fc - fL |而調(diào)制波形不變。而調(diào)制波形不變。我國規(guī)定中頻頻率我國規(guī)定中頻頻率:調(diào)幅廣播調(diào)幅廣播465KHz 調(diào)頻廣播調(diào)頻廣播10.7MHz。解調(diào)，從中頻調(diào)解調(diào)，從中頻調(diào)幅波還原所傳送幅波還原所傳送的調(diào)制信號。的調(diào)制信號。小信號放大器小信號放大器 功率放大器，作功率放大器，作用：放大調(diào)制信用：放大調(diào)制信號，向揚聲器提號，向揚聲器提供所需的推動功供所需的推動功率。率。 調(diào)頻無線通信系統(tǒng)調(diào)頻無線通信系統(tǒng)，發(fā)射機和接收機都包括上述各，發(fā)射機和接收機都包括上述各 模塊，區(qū)別主要在于模塊，區(qū)別主要在于調(diào)制器調(diào)制器和和解調(diào)器解調(diào)器上。上

25、。實現(xiàn)調(diào)制的模塊實現(xiàn)調(diào)制的模塊頻率調(diào)制器頻率調(diào)制器；實現(xiàn)解調(diào)的模塊實現(xiàn)解調(diào)的模塊頻率檢波器頻率檢波器或或鑒頻器鑒頻器。 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)，調(diào)制信號為，調(diào)制信號為數(shù)字信號數(shù)字信號， 相應(yīng)的調(diào)制為相應(yīng)的調(diào)制為數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制。 軟件無線電軟件無線電，用軟件的方法實現(xiàn)通信系統(tǒng)中一部分電路，用軟件的方法實現(xiàn)通信系統(tǒng)中一部分電路 的功能，改變程序便可變更調(diào)制方式。的功能，改變程序便可變更調(diào)制方式。 國內(nèi)一般中波廣播的波段為國內(nèi)一般中波廣播的波段為535KHz 1605KHz,短波廣播的波段為短波廣播的波段為2一一24MHz，調(diào)頻廣播的波段為調(diào)頻廣播的波段為88一一108MHz ov高頻放大器高頻

26、放大器（小信號諧振放大器和諧振功率放大器）（小信號諧振放大器和諧振功率放大器）v高頻振蕩器高頻振蕩器（正弦波振蕩器）（正弦波振蕩器）v頻譜搬移電路頻譜搬移電路（調(diào)幅與解調(diào)、混頻）（調(diào)幅與解調(diào)、混頻）v頻率變換電路頻率變換電路（調(diào)頻與鑒頻、調(diào)相與鑒相）調(diào)頻與鑒頻、調(diào)相與鑒相）v反饋控制電路反饋控制電路學(xué)習(xí)特點學(xué)習(xí)特點 本書涉及到本書涉及到頻帶傳輸系統(tǒng)頻帶傳輸系統(tǒng)中的中的基本電路基本電路實現(xiàn)問題，具體包實現(xiàn)問題，具體包括發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備中的電信號處理技術(shù)及典型電路。括發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備中的電信號處理技術(shù)及典型電路。本書所涉及的內(nèi)容絕大多數(shù)屬于本書所涉及的內(nèi)容絕大多數(shù)屬于非線性電子電路非線性電子電

27、路，非線性器件非線性器件物理特性復(fù)雜，需要解非線性方程或時變系數(shù)的線性微分方程。物理特性復(fù)雜，需要解非線性方程或時變系數(shù)的線性微分方程。 對策：對策：對器件數(shù)學(xué)模型和電路工作條件進行對器件數(shù)學(xué)模型和電路工作條件進行合理近似合理近似，用用近似分析方法近似分析方法獲得具有實用意義的結(jié)果。獲得具有實用意義的結(jié)果。對策：對策：抓抓本質(zhì)本質(zhì)功能再多也是借助器件的非線性；功能再多也是借助器件的非線性；抓抓基本電路基本電路種類雖多，但都是在為數(shù)不多的基本種類雖多，但都是在為數(shù)不多的基本 電路上發(fā)展起來的，很多功能電路在結(jié)構(gòu)上類似。電路上發(fā)展起來的，很多功能電路在結(jié)構(gòu)上類似。 還應(yīng)注意以還應(yīng)注意以來理解功能單

28、元電路的組成，來理解功能單元電路的組成，以及元、器件與系統(tǒng)需求之間的關(guān)系。從而初步建立用系以及元、器件與系統(tǒng)需求之間的關(guān)系。從而初步建立用系統(tǒng)的觀點來思考問題和解決問題的基本技巧和思路。統(tǒng)的觀點來思考問題和解決問題的基本技巧和思路。幾點要求幾點要求課后自學(xué)內(nèi)容v多讀書、多交流、多實踐多讀書、多交流、多實踐v工作筆記和課堂筆記工作筆記和課堂筆記v及時消化知識，不要堆積問題及時消化知識，不要堆積問題v作業(yè)要求：按時完成作業(yè)！作業(yè)要求：按時完成作業(yè)！v考核成績：考核成績：期終考試成績期終考試成績平時聽課狀態(tài)、考勤、作業(yè)平時聽課狀態(tài)、考勤、作業(yè) v課后答疑：課后答疑：QQ:541575970QQ:54

29、1575970電話：電話：1380831819113808318191課后思考及其自學(xué)內(nèi)容課后思考及其自學(xué)內(nèi)容一、通信傳輸?shù)男盘柤靶纬梢?、通信傳輸?shù)男盘柤靶纬蓈在在“頻帶通信頻帶通信” ” 系統(tǒng)中，載波信號應(yīng)該系統(tǒng)中，載波信號應(yīng)該選用高頻正弦信號，相應(yīng)的調(diào)制稱為正弦型選用高頻正弦信號，相應(yīng)的調(diào)制稱為正弦型調(diào)制。調(diào)制。v根據(jù)基帶信號所控制的該高頻正弦波的參根據(jù)基帶信號所控制的該高頻正弦波的參量（幅度、頻率和相位）的不同，可以得到量（幅度、頻率和相位）的不同，可以得到不同的輸出已調(diào)波。若為數(shù)字調(diào)制，則稱為不同的輸出已調(diào)波。若為數(shù)字調(diào)制，則稱為幅度鍵控（幅度鍵控（ASK）或稱為通斷鍵控）或稱為通斷鍵

30、控OOK(on-off keying) )、移相鍵控、移相鍵控( (Phase-shift keying簡寫簡寫PSK) )、頻率鍵控（、頻率鍵控（Frepuency-shift keying 簡寫簡寫FSK）三種；若為模擬調(diào)）三種；若為模擬調(diào)制，則稱為幅度調(diào)制制，則稱為幅度調(diào)制( (AM、DSB等等) )、頻率、頻率調(diào)制調(diào)制( (FM) )和相位調(diào)制和相位調(diào)制( (PM) )三種。三種。v為了能在同一個信道中同時完成多個已調(diào)信號的傳輸，我們需要將不同的為了能在同一個信道中同時完成多個已調(diào)信號的傳輸，我們需要將不同的基帶信號分別調(diào)制到不同的載波上。但是，各個載波的頻率間隔必須足夠基帶信號分別調(diào)

31、制到不同的載波上。但是，各個載波的頻率間隔必須足夠大，以使各個已調(diào)信號的頻譜不但不會重疊，而且還存在一定的間隔，這大，以使各個已調(diào)信號的頻譜不但不會重疊，而且還存在一定的間隔，這個間隔通常被稱為防護帶。個間隔通常被稱為防護帶。v我們將這種利用不同頻率范圍傳輸不同信號的方式稱為頻分多路復(fù)用技術(shù)我們將這種利用不同頻率范圍傳輸不同信號的方式稱為頻分多路復(fù)用技術(shù)（FDM)FDM)，相應(yīng)的傳輸稱為頻帶傳輸。，相應(yīng)的傳輸稱為頻帶傳輸。一、通信傳輸?shù)男盘柤靶纬梢?、通信傳輸?shù)男盘柤靶纬?實際通信系統(tǒng)中，除了用頻分復(fù)實際通信系統(tǒng)中，除了用頻分復(fù)用方式可以實現(xiàn)多路通信外，還可用方式可以實現(xiàn)多路通信外，還可以利用圖

32、以利用圖1-2-5的的“時分復(fù)用時分復(fù)用(TDM)”方式來實現(xiàn)多路通信。通常我們將方式來實現(xiàn)多路通信。通常我們將這類方式完成的多路通信技術(shù)稱為這類方式完成的多路通信技術(shù)稱為時分多路復(fù)用技術(shù)。時分多路復(fù)用技術(shù)。 圖圖1-2-6給出了模擬信號的數(shù)字化給出了模擬信號的數(shù)字化傳輸方案的一個案例。圖中的公眾傳輸方案的一個案例。圖中的公眾數(shù)字傳輸系統(tǒng)包含的設(shè)備較多，具數(shù)字傳輸系統(tǒng)包含的設(shè)備較多，具體完成的功能與圖體完成的功能與圖1-1-1中發(fā)送設(shè)備、中發(fā)送設(shè)備、信道和接收設(shè)備在整體上是對應(yīng)的。信道和接收設(shè)備在整體上是對應(yīng)的。 v思考思考（1.2.3）：v下列說法是否正確？圖下列說法是否正確？圖1-2-2（

33、a）、（、（b）的數(shù)字信的數(shù)字信號和圖號和圖1-2-3（a）的數(shù)字的模擬信號都具有時間上離的數(shù)字的模擬信號都具有時間上離散的攜帶信息特征；圖散的攜帶信息特征；圖1-2-2（c）的模擬基帶信號具的模擬基帶信號具有時間上連續(xù)的攜帶信息特征。有時間上連續(xù)的攜帶信息特征。v通常，我們將數(shù)字信號和數(shù)字的模擬信號統(tǒng)稱為通常，我們將數(shù)字信號和數(shù)字的模擬信號統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)信號。v與數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的通信稱為數(shù)據(jù)通信；否則就是與數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的通信稱為數(shù)據(jù)通信；否則就是模擬通信。模擬通信。 v需要注意的是：需要注意的是：復(fù)用技術(shù)是現(xiàn)代通信中充分利用復(fù)用技術(shù)是現(xiàn)代通信中充分利用信道傳輸能力的基本方法。信道傳輸能力

34、的基本方法。思考思考二、通信系統(tǒng)中的噪聲和干擾通信系統(tǒng)中的噪聲和干擾v通信系統(tǒng)接收端所接收到的信號，除有用信號外，還包含有各種各樣通信系統(tǒng)接收端所接收到的信號，除有用信號外，還包含有各種各樣的無用信號對有用信號形成的干擾和噪聲。的無用信號對有用信號形成的干擾和噪聲。v下面，我們以最不利于信號傳輸?shù)臒o線信道為背景進行分析和討論。下面，我們以最不利于信號傳輸?shù)臒o線信道為背景進行分析和討論。 v實用通信系統(tǒng)的關(guān)鍵在于接收端能有效地排除干擾和實用通信系統(tǒng)的關(guān)鍵在于接收端能有效地排除干擾和噪聲帶來的影響。噪聲帶來的影響。v對于數(shù)字信號，由于其取值的有限性，在弱干擾條件對于數(shù)字信號，由于其取值的有限性，在

35、弱干擾條件下接收端是能判斷出所收信號有無干擾的存在，甚至還下接收端是能判斷出所收信號有無干擾的存在，甚至還能根據(jù)取值的可能性恢復(fù)原信號，如圖能根據(jù)取值的可能性恢復(fù)原信號，如圖1-3-1（b）所示。所示。 v此外，即使干擾噪聲較大，也可以根據(jù)原基帶數(shù)字信號的編碼規(guī)律與收到的數(shù)字基帶信號比較此外，即使干擾噪聲較大，也可以根據(jù)原基帶數(shù)字信號的編碼規(guī)律與收到的數(shù)字基帶信號比較的方法來發(fā)現(xiàn)干擾和噪聲的存在，并通過本地的糾錯電路，或者通過另一信號通路要求發(fā)射端重的方法來發(fā)現(xiàn)干擾和噪聲的存在，并通過本地的糾錯電路，或者通過另一信號通路要求發(fā)射端重發(fā)的方法來實現(xiàn)無誤碼或少誤碼的傳輸。發(fā)的方法來實現(xiàn)無誤碼或少誤

36、碼的傳輸。v由此看來，無論是在模擬基帶信號還是數(shù)字基帶信號的傳輸中，我們都應(yīng)從如下四方面來考慮：由此看來，無論是在模擬基帶信號還是數(shù)字基帶信號的傳輸中，我們都應(yīng)從如下四方面來考慮： v一、設(shè)法使接收端能收到更強的有用信號，如縮短已調(diào)波傳輸?shù)囊?、設(shè)法使接收端能收到更強的有用信號，如縮短已調(diào)波傳輸?shù)?距離，或增大發(fā)射端的發(fā)射強距離，或增大發(fā)射端的發(fā)射強度（衡量信號強弱的技術(shù)指標是信噪比）。度（衡量信號強弱的技術(shù)指標是信噪比）。v二、將接收到的信號送入具有識別功能的選通電路進行有用信號的提取。二、將接收到的信號送入具有識別功能的選通電路進行有用信號的提取。v三、在多路頻帶通信中采用隔離帶和對通信信道實行人為頻段劃分的方法使接收有用信號時減三、在多路頻帶通信中采用隔離帶和對通信信道實行人為頻段劃分的方法使接收有用信號時減少其它人為信號的干擾。少其它人為信號的干擾。v四、在發(fā)射端采用輸出信號頻率范圍有限的調(diào)制方式和其它技術(shù)，盡可能