单元一射频通信电路的基本概念(1)

1、射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternetMSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork Subsys

2、temAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternetMSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSI

3、MMEUSIMME+PSTNPLMNInternetMSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet单元一单元一(1)射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase

4、 StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet这门课主要研究什么问题？这门课主要研究什么问题？ 主要研究射频传输系统的基本概念、传输发送与接收设备基本电路以主要研究射频传输系统的基本概念、传输发送与接收设备基本电路以及电路的基本分析方法及电路的基本分析方法图.系统实例高频电子线路高频电子线路射频

5、电子线路射频电子线路通信电子电路通信电子电路什么是射频什么是射频- 高频（高频（Radio Frequency）Frequency range:具有远距离传输能力的高频电磁波具有远距离传输能力的高频电磁波-射频射频 （3-30MHz）射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clar

6、ity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet本课程要求与建议本课程要求与建议:四四射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSC

7、NodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet课程管理：采用了企业化的管理模式课程管理：采用了企业化的管理模式 实验室实验室5S管理管理 - 整理整理 整顿整顿 清扫清扫 清洁清洁 素养素养 穿戴整齐穿戴整齐, 及时整理及时整理 包产到户包产到户, 按时记录按时记录 轮流值日轮流值日 , 不得有误不得有误 遵章守纪遵章守纪, 良好习惯良好习惯射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork

8、 SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet 信息信息AB射频通信发展历史与展望射频通信发展历史与展望长城上的烽火台就起着“信息源”的作用，白日以烟、夜晚以火作为传递信息的媒介。明代规定，来敌百人左右，一烟一炮示之；五百人二烟二炮；千人以上，三烟三炮；五千人以上五烟五炮。这种信息传递，既定性（敌人来犯），又定量（来敌人数）镇北台-古长城最大的烽火台

9、驿传驿传烽火台烽火台 传递信息传递信息历史历史 驿传是早期有组织的通信方式。位于嘉峪关火车站广场的“驿使”雕塑，它取材于嘉峪关魏晋壁画墓，已有1600多年的历史了驿使手举简牍文书，驿马四足腾空，速度飞快。此砖壁画图于一九八二年被中华全国集邮联合会第一次代表大会作为小型章邮票主题图案使用，由此看出嘉峪关是中国信息文化的发源地之一。射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther Net

10、worksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet1876年贝尔发明了电话有线通信 1835年电报 美国发明家 莫尔斯电码- 电信时代的序幕点、划、空组合点、划、空组合1895年意大利人马克尼和俄国人波波夫利用电磁波实现了射频年意大利人马克尼和俄国人波波夫利用电磁波实现了射频无线通信无线通信。 游艇赛 布里斯托尔海峡 20英里 都柏林快报 历史历史射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学

11、院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet模拟模拟数字数字图. 1992年11月10日，诺基亚推出Nokia 1011 GSM手机，这是全球首款商用GSM手机，也是全球首款量产的GSM手机。 图

12、模拟电视图 数字电视抗干扰能力强抗干扰能力强可以远距离传输（再生）可以远距离传输（再生）数字信号易处理数字信号易处理发展发展图.早期大哥大手机射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIM

13、MEUSIMME+PSTNPLMNInternet电信网、互联网、广电网三网融合电信网、互联网、广电网三网融合国务院总理温家宝2010年1月日主持召开国务院常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网2015年三网融合三网融合。 发展发展三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。这就是所谓的三网融合。三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。这就是所谓的三网融合。射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase Sta

14、tionSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet2.从它处理的信号频率角度来说，发送和接收的信号，是高频信号；从它处理的信号频率角度来说，发送和接收的信号，是高频信号；1.在一个射频通信系统中研究问题。在一个射频通信系统中研究问题。3. 输出信号和输入信号频率不同；输出信号中有新频率成分产生；输出信号和输

15、入信号频率不同；输出信号中有新频率成分产生；设备电路设备电路fifo线性电路线性电路 fi , fi非线性电路非线性电路 fi , fi, f1, f2, f3 单元一单元一 射频通信电路的基本概念射频通信电路的基本概念11射频电路的基本特点射频电路的基本特点射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omi

16、tted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet4. 杂散参数杂散参数(如引线电感、分布电容如引线电感、分布电容)对电路影响严重，甚至会引起电路的不对电路影响严重，甚至会引起电路的不 稳定稳定,有时为了防止分布电容形成寄生耦合及电感的电磁辐射产生的寄生耦合，有时为了防止分布电容形成寄生耦合及电感的电磁辐射产生的寄生耦合，高频电路还必须考虑良好、合理的屏蔽高频电路还必须考虑良好、合理的屏蔽, 及布线合理。及布线合理。 在本教材中，阐述的各部分高频电子线路，除高频小信号谐振放大在

17、本教材中，阐述的各部分高频电子线路，除高频小信号谐振放大器外，都是非线性电路。相对于线性电子线路的分析方法来说，器外，都是非线性电路。相对于线性电子线路的分析方法来说，非线性非线性电子线路的分析方法更加复杂。数学知识要求较多电子线路的分析方法更加复杂。数学知识要求较多电感LRCRR电阻LCRCC(a)阻抗频率 f(b)0电容射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther Netwo

18、rksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet 而对高频电路来说，要克服印刷电路的电感效应，就而对高频电路来说，要克服印刷电路的电感效应，就要要“就近接地就近接地”，即多点接地，设计电路板时使用大面积，即多点接地，设计电路板时使用大面积的接地区域。的接地区域。 电路的布线最好按照信号的流向采用全直线电路的布线最好按照信号的流向采用全直线,需要转折时可用需要转折时可用45折折线或圆弧曲线来完成线或圆弧曲线来完成

19、,这样可以减少高频信号对外的发射和相互间的这样可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。高频信号线的布线应尽可能短。要根据电路的工作频率耦合。高频信号线的布线应尽可能短。要根据电路的工作频率,合理合理地选择信号线布线的长度地选择信号线布线的长度,这样可以减少分布参数这样可以减少分布参数,降低信号的损耗。降低信号的损耗。制作双面板时制作双面板时,在相邻的两个层面上布线最好相互垂直、斜交或弯曲在相邻的两个层面上布线最好相互垂直、斜交或弯曲相交。避免相互平行相交。避免相互平行,这样可以减少相互干扰和寄生耦合。这样可以减少相互干扰和寄生耦合。射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术

20、学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet贴片电容贴片电容贴片电感贴片电感贴片电阻贴片电阻返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地

21、址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet下面我们通过一个例子来说明不同频率下分布电容和分布电感对电路的影响。例1-1分布电容C=10pF，计算1kHz、1MHz、1GHz时分布电容的容抗 XC 。 解：根据容抗计算公式我们可以知

22、道： fCCXc211 三种频率下的容抗分别为15.9M、15.9k、15.9。对于10pF的分布电容，从计算结果我们发现当频率低时，分布电容的阻抗很高，并联效应可以忽略不计，但当频率高达1GHz时，分布电容的容抗值已经与高频电路中常用的50阻抗匹配相近，从而会改变电抗特性，因此必须要考虑分布电容的并联影响。同理，对于分布电感也是一样，因此在射频电路中随着频率的增高，分布电容和分布电感的影响越来越大，在设计时能很好的解决这方面问题，才能设计出性能优良的电路。而对于更高频率的信号，我们还要通过传输线理论来分析问题，由于传输线理论讨论的基本都是微波频段，因此这里不再详细介绍。射射 频频 技技 术术

23、 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet通信系统基本组成框图通信系统基本组成框图 建立系统的概念课程主要内容通信系统基本组成框图返回返回12射频通信系统的

24、组成射频通信系统的组成传输媒质传输媒质 信息源信息源 信源信源发送设备发送设备接收设备接收设备 终端装置终端装置 信宿信宿图1.1 通信系统基本组成框图 信道信道射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCR

25、NSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet信息源：信息源：经传送的信息（如声音或图像）所转换成的微弱经传送的信息（如声音或图像）所转换成的微弱 电信号；即必电信号；即必 须有换能器（如话筒或摄像机）基带信号须有换能器（如话筒或摄像机）基带信号 发送设备：发送设备：将微弱电信号变成适合于信道传输的信号，然后送入信道；调将微弱电信号变成适合于信道传输的信号，然后送入信道；调 制是最常见的变换方式。对数字通信系统，发送设备常常又包制是最常见的变换方式。对数字通信系统，发送设备常常又包 括编码器与调制器。括编码器与调制器。传输媒质：传输媒质：信号传输的通道；导线或光纤或传输

26、电磁波的自由空间；信号传输的通道；导线或光纤或传输电磁波的自由空间；干扰源：干扰源： 干扰源是通信系统中各种设备以及信道中所固有的，干扰的来源是干扰源是通信系统中各种设备以及信道中所固有的，干扰的来源是 多样的，它可分为内部干扰和外部干扰，而且外部干扰往往是从信多样的，它可分为内部干扰和外部干扰，而且外部干扰往往是从信 道引入的，因此，为了分析方便，把干扰源视为各处干扰的集中表道引入的，因此，为了分析方便，把干扰源视为各处干扰的集中表 现而抽象加入到信道。现而抽象加入到信道。接收设备：接收设备：把有用信号从众多信号和噪声中选取出来；把有用信号从众多信号和噪声中选取出来；终端装置：终端装置：将接

27、收设备接收到的电信号再还原成原始信息：将接收设备接收到的电信号再还原成原始信息： 如扬声器或显像管等；如扬声器或显像管等；各部分功能：各部分功能：返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUT

28、RANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet电视传输系统电视传输系统图.电视传输系统返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLM

29、NInternet 直接发送无线电波的问题：直接发送无线电波的问题：1. 由天线理论可知，要将无线电信号有效地发射，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级由天线理论可知，要将无线电信号有效地发射，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级 (1/10-1)。原始电信号一般是低频信号，原始电信号一般是低频信号， 如语音信号频率范围如语音信号频率范围 f: 20Hz-20KHz = c/f 20kHz = 15Km 20Hz = 1.5X104 Km 波长很长。要制造出相应的巨大天线是不现实的。波长很长。要制造出相应的巨大天线是不现实的。2. 若各发射台发射的均为同一频段的低频信号，信道中会互相重

30、叠、干扰，接收设备也无法接收信号。若各发射台发射的均为同一频段的低频信号，信道中会互相重叠、干扰，接收设备也无法接收信号。解决：要调制解决：要调制频谱搬移频谱搬移上海台上海台南京台南京台中央台中央台重叠重叠频谱搬移频谱搬移上海台上海台南京台南京台中央台中央台无线电信号的发射与接收无线电信号的发射与接收（1）调制）调制返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther Netwo

31、rksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet调制的概念调制的概念低频信号低频信号加载加载高频振荡信号高频振荡信号调制信号载波信号u= =UmcostuC= =UCmcos(ct +0)uC=UCmcos(ct +0)调幅调相调频返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase Station

32、SubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet例例:调幅调幅已调波已调波调频调频已调波已调波返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwor

33、k SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet调制方式分类调制方式分类: 模拟调制模拟调制连续波连续波 AM 调幅调幅 FM 调频调频 PM 调相调相uC=UCmcos(ct +0)连续波调制连续波调制脉冲波调制脉冲波调制PAM , PWM, PPM, PCM数字调制数字调制ASK, FSK, PSK脉幅脉幅脉宽脉宽脉位脉位移幅键控移幅键控移频键控

34、移频键控移相键控移相键控射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet调制的好处：调制的好处：采用调制方式以后，由于传送的是高频振荡信号，

35、所需天线尺寸便可采用调制方式以后，由于传送的是高频振荡信号，所需天线尺寸便可大大下降。大大下降。同时，不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号作为载波，这同时，不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号作为载波，这样在频谱上就可以互相区分开了。样在频谱上就可以互相区分开了。为了有效地进行信号传输，必须采用几百为了有效地进行信号传输，必须采用几百kHz以上的高频振荡信号以上的高频振荡信号作为载体，将携带信息的低频电信号作为载体，将携带信息的低频电信号“装载装载”到高频振荡信号上到高频振荡信号上(这这一过一过 程称为调制程称为调制)，然后经天线发送出去。，然后经天线发送出去。返回返回射射 频频

36、技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet解调解调传输媒质传输媒质 信号源信号源发送设备发送设备接收设备接收设备 终端装置终端装置图1.49 通信

37、系统基本组成框图 基带信号基带信号已调信号已调信号已调信号已调信号基带信号基带信号调制调制返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInter

38、net未经调制的高频振荡信号称为载波信号，低频电信号称为调未经调制的高频振荡信号称为载波信号，低频电信号称为调制信号（又称基带信号），经过调制的高频振荡信号称为已调制信号（又称基带信号），经过调制的高频振荡信号称为已调波信号。波信号。连续波的调制方式有连续波的调制方式有AM, FM , PM基带信号是宽带信号，即该信号频谱范围的上限频率和下限基带信号是宽带信号，即该信号频谱范围的上限频率和下限频率的差与下限频率的比远大于频率的差与下限频率的比远大于1；已调信号是窄带信号。宽带信号与窄带信号是相对而言的。已调信号是窄带信号。宽带信号与窄带信号是相对而言的。总结总结:返回返回射射 频频 技技 术术

39、 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet振荡器振荡器高频放大器高频放大器倍频器倍频器高频功放高频功放及调制及调制话筒话筒调制信号调制信号 放大器放大器（2

40、）无线电发送设备的组成）无线电发送设备的组成图.超外差式无线电发射机的框图返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet发送设备各

41、部分功能发送设备各部分功能高频振荡器：产生频率稳定的高频信号即载波；高频振荡器：产生频率稳定的高频信号即载波；高放或倍频器：放大载波信号，如果频率不够高，应通过倍频器使之达到所高放或倍频器：放大载波信号，如果频率不够高，应通过倍频器使之达到所要求的频率，由多级谐振器组成；要求的频率，由多级谐振器组成；调制器：将调制信号装载到载波信号上，产生已调波；调制器：将调制信号装载到载波信号上，产生已调波；高频高放：将已调波进行功率放大，获得足够的发射功率；通过天线发射出高频高放：将已调波进行功率放大，获得足够的发射功率；通过天线发射出去；去；话筒：将声音变成微弱的电信号；话筒：将声音变成微弱的电信号；低

42、放：将微弱电信号进行放大；低放：将微弱电信号进行放大；返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet（1）解调）解调 从高频已调波

43、信号中从高频已调波信号中“取出取出”调制信号的过程称为解调；调制信号的过程称为解调；根据已调波的不同分为：根据已调波的不同分为：鉴频：对调频波的解调；鉴频：对调频波的解调；Frequency Detection鉴相：对调相波的解调；鉴相：对调相波的解调；Phase Detection无线电信号接收原理和接收设备的基本原理无线电信号接收原理和接收设备的基本原理检波：对调幅波的解调；检波：对调幅波的解调；Detection返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase Stati

44、onSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet本机本机振荡器振荡器 高频高频放大器放大器 混频器混频器 中频中频放大器放大器 振幅振幅检波器检波器 低频低频放大器放大器图.超外差式无线电接收机的框图 （2）无线电接收机的组成框图）无线电接收机的组成框图射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业

45、技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet接收设备各部分功能接收设备各部分功能n高频放大器高频放大器从天线接收到的信号中选择出所需的信号并放从天线接收到的信号中选择出所需的信号并放大；得到频

46、率为大；得到频率为fs的高频调幅波；的高频调幅波；n本地振荡器本地振荡器用来产生用来产生fL = fc fI的高频等幅振荡信号。的高频等幅振荡信号。n混频器混频器将其与本地振荡器提供的频率为将其与本地振荡器提供的频率为fL的信号混频，产的信号混频，产生频率为生频率为fI的中频信号。的中频信号。n中频放大器中频放大器是中心频率是中心频率fI固定的放大器，进一步滤除无用固定的放大器，进一步滤除无用信号。信号。n检波器检波器(解调器解调器)将得到的中频调制信号变换为原基带信号，将得到的中频调制信号变换为原基带信号，再经低频或视频放大器放大后从扬声器或显象管输出。再经低频或视频放大器放大后从扬声器或显

47、象管输出。返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet 接收设备的第一级是高频放大器。由于由发送设备发出的信号接收设备的第一级是

48、高频放大器。由于由发送设备发出的信号经过长距离的传播，受到很大的衰减，能量受到很大的损失，同时经过长距离的传播，受到很大的衰减，能量受到很大的损失，同时还受到传输过程中来自各方面的干扰和噪声。当到达接收设备时，还受到传输过程中来自各方面的干扰和噪声。当到达接收设备时，信号是很微弱的，因而需要经过放大器的放大，并且，高频放大器信号是很微弱的，因而需要经过放大器的放大，并且，高频放大器的窄带特性同时滤除一部分带外的噪声和干扰。高频放大器的输出的窄带特性同时滤除一部分带外的噪声和干扰。高频放大器的输出是载频为是载频为fc的已调信号，经过混频器，的已调信号，经过混频器， 接收过程：接收过程：与本地振荡

49、器提供的频率为与本地振荡器提供的频率为fL的信号的信号混频混频，产生频率为，产生频率为fI的中频的中频信号。中频信号经中频放大器放大，送到信号。中频信号经中频放大器放大，送到解调器解调器，恢复原基带信号，恢复原基带信号，再经低频放大器放大后输出。再经低频放大器放大后输出。高频放大器、中频放大器都是小信号高频放大器、中频放大器都是小信号谐振放大器，功率放大器是谐振功率放大器谐振放大器，功率放大器是谐振功率放大器，调制器和解调器进行，调制器和解调器进行幅度调制、角度调制和它们的解调。上述电路以及振荡器、混频器幅度调制、角度调制和它们的解调。上述电路以及振荡器、混频器都是本课程所讨论的重点。都是本课

50、程所讨论的重点。 返回返回射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet 消息消息(message)(message)中有意义的内容。中有

51、意义的内容。 “ “信息信息”指人们得到的指人们得到的“消息消息”，即原来不知道的知识，即原来不知道的知识, ,反映了反映了人们人们 知识状态的改变。知识状态的改变。 信息的多样性信息的多样性: : 语言、文字、数据、图象语言、文字、数据、图象 信息有量的大小：信息有量的大小：信息量信息量1.3 信号与频谱射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote:

52、Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet 通常人们把信息的具体物理表现形式称为信号。信号是信息的载通常人们把信息的具体物理表现形式称为信号。信号是信息的载体，通过信号传递信息。体，通过信号传递信息。( () )广义：信号是随时间变化的某种物理量。广义：信号是随时间变化的某种物理量。 ( () )数学：信号可视作一个或多个自变量的函数。数学：信号可视作一个或多个自变量的函数。Signals are variables th

53、at carry information.*example: 声信号、光信号、文字、图像、电信号等声信号、光信号、文字、图像、电信号等为了有效地传播和利用信息，常常需将信息转换成便于传输和处理为了有效地传播和利用信息，常常需将信息转换成便于传输和处理的电信号的电信号, ,可以迅速远距离传输并且能十分方便的对其进行加工变可以迅速远距离传输并且能十分方便的对其进行加工变换。换。射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork Subs

54、ystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTNPLMNInternet(1)正弦信号时域波形如图所示。该信号的数学表达式为：正弦信号时域波形如图所示。该信号的数学表达式为： m0sinu tUt信号举例信号举例: : t u(t) O Um t0 t1 t2 式中，式中，U Um m为正弦波正向或负向最大值，称为振幅，单位为为正弦波正向或负向最大值，称为振幅，单位为V V（伏特）；（

55、伏特）； =2=2 f f 为为角频率，单位为角频率，单位为rad/srad/s（弧度（弧度/ /秒）；秒）；f=1/Tf=1/T为频率，单位为为频率，单位为HzHz（赫兹）；（赫兹）；T=tT=t1 1 t t0 0为周为周期，单位为期，单位为s s（秒）；（秒）； 0 0= = t t0 0为初相位，单位为为初相位，单位为radrad（弧度）。（弧度）。 由于余弦信号与正弦信号的波形变化规律完全一致，因此常把正弦和余弦信号均称由于余弦信号与正弦信号的波形变化规律完全一致，因此常把正弦和余弦信号均称为正弦波信号。正弦信号是最常用的信号之一，常用作为为正弦波信号。正弦信号是最常用的信号之一，常

56、用作为标准信号源、系统与设备的标准信号源、系统与设备的标准测试信号或信息传输的载体。标准测试信号或信息传输的载体。 射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMME+PSTN

57、PLMNInternet(2)(2)矩形波信号时域波形如图所示。该信号的数学表达式为：矩形波信号时域波形如图所示。该信号的数学表达式为：( )m01m12012012UtnTttnTnu tUtnTttnTn+=北= -+=北， ， ， ， ， t u(t) O Um t0 t2 t4 t1 t3 式中，Um为矩形波正向或负向最大值；T=t2t0为周期；f=1/T为频率。通常把矩形波信号一个周期内正向值持续的时间所占的比例称为占空比，用Don表示10on-100%t tDT=若占空比为若占空比为50%，则该矩形波称为方波。，则该矩形波称为方波。矩形波信号常用作为矩形波信号常用作为开关信号、时间

58、开关信号、时间（时序）控制信号等，在数字系统和设备中有着较为广泛的应用（时序）控制信号等，在数字系统和设备中有着较为广泛的应用。射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBTSBSCNodeBRNCRNSUTRANSIMMEUSIMM

59、E+PSTNPLMNInternet(3)锯齿波信号时域波形如图所示。该信号的数学表达式为：锯齿波信号时域波形如图所示。该信号的数学表达式为：( )()()m21331m4355320122012UtttnTttnTnttu tUtttnTttnTntt-+=北-= -+=北-， ， ， ， ，tu (t)Umt0t3t1t4t2t553up-100%t tDT=式中，式中，Um为锯齿波正向或负向最大值；为锯齿波正向或负向最大值；T=t4 t0=t5 t1为周期；为周期；f=1/ /T为频率。为频率。通常把锯齿波信号一个周期内上升持续时间所占的比例称为占空比，用通常把锯齿波信号一个周期内上升持

60、续时间所占的比例称为占空比，用Dup表示：表示：若若占空比为占空比为50%50%，即锯齿波上升沿与下降沿对称，则该锯齿波称为，即锯齿波上升沿与下降沿对称，则该锯齿波称为。y=k(t-t0)射射 频频 技技 术术 南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院 地址：南京市仙林大学城文澜路地址：南京市仙林大学城文澜路9999号号 MSC/VLRBase StationSubsystemGMSCNetwork SubsystemAUCEIRHLROther NetworksNote: Interfaces have been omitted for clarity purposes.GGSNSGSNBT