任务1.1.1 通信系统组成

1、第第 1 章章 绪论绪论1、课程概况、课程概况（1 1）分析方法上的复杂性）分析方法上的复杂性（2 2）线路种类和形式的多样性）线路种类和形式的多样性（3 3）实践性）实践性 高频电子线路是工作频率比较高的电路，电路工作高频电子线路是工作频率比较高的电路，电路工作频率高，其分布参数影响就大，其分析方法与低频电路频率高，其分布参数影响就大，其分析方法与低频电路也不尽相同。也不尽相同。第第 1 章章 绪论绪论2、教学安排、教学安排 结合高频电子技术的应用场合和课程的特点，采用结合高频电子技术的应用场合和课程的特点，采用项目化教学方法，课程按小功率调幅发射机的分析与仿项目化教学方法，课程按小功率调幅

2、发射机的分析与仿真（真（2222）、）、8080米波段无线电测向机的制作与调试（米波段无线电测向机的制作与调试（2222）和调频对讲机的制作与调试（和调频对讲机的制作与调试（1616）三个项目来组织内容。）三个项目来组织内容。高频功率放大器高频功率放大器正弦波振荡器正弦波振荡器调制与解调电路调制与解调电路混频电路混频电路反馈控制电路反馈控制电路小信号选频放大器小信号选频放大器第第 1 章章 绪论绪论3、学习要求、学习要求 （1 1）按时参加教学活动，不迟到、不早退、不旷）按时参加教学活动，不迟到、不早退、不旷课，有事先请假；课，有事先请假； （3 3）勤于思考，勇于实践，不怕困难；）勤于思考，

3、勇于实践，不怕困难； （2 2）认真完成规定的学习任务，按时完成作业）认真完成规定的学习任务，按时完成作业（任务单）、实践内容；（任务单）、实践内容； （4 4）自学）自学Multisim 10Multisim 10仿真软件，第四周组织测试，仿真软件，第四周组织测试，测试结果作为学期成绩的一部分。测试结果作为学期成绩的一部分。第第 1 章章 绪论绪论二、二、 通信与通信系统通信与通信系统主要要求：主要要求： 了解通信系统的基本组成及各组成部分的作用了解通信系统的基本组成及各组成部分的作用了解无线广播通信系统的基本组成及各组成部了解无线广播通信系统的基本组成及各组成部分的作用分的作用 理解通信系

4、统中为何要采用调制技术理解通信系统中为何要采用调制技术第第 1 章章 绪论绪论1.1.1 通信系统的基本组成通信系统的基本组成信源信源输入输入变换器变换器发送发送设备设备信道信道接收接收设备设备输出输出变换器变换器输输出出通信：通信： 发送者与接收者之间的信息传递发送者与接收者之间的信息传递通信系统：用电信号或光信号传输信息的系统通信系统：用电信号或光信号传输信息的系统通信系统基本组成通信系统基本组成基带信号基带信号 (低频信号低频信号)调制调制已调信号已调信号(高频信号高频信号)噪声与干扰噪声与干扰解调解调基带信号基带信号通信系统应用举例：手机、电话、电视、广播通信系统应用举例：手机、电话、

5、电视、广播发送端接收端第第 1 章章 绪论绪论1.1.2 无线电发送与接收设备无线电发送与接收设备1、无线电广播发送设备、无线电广播发送设备振荡器：产生高频信号振荡器：产生高频信号倍频器：将振荡器产生的高频信号频率整数倍升高倍频器：将振荡器产生的高频信号频率整数倍升高 到所需的载波信号频率到所需的载波信号频率振幅调制器：将输入的高频载波信号和低频调制信振幅调制器：将输入的高频载波信号和低频调制信号变换成高频已调信号，并以足够大的功率输送到号变换成高频已调信号，并以足够大的功率输送到天线，然后辐射到空间。天线，然后辐射到空间。调制放大器调制放大器:由低频电压和功率放大级组成由低频电压和功率放大级

6、组成,用来放大用来放大话筒所产生的微弱信号，并送入调制器。话筒所产生的微弱信号，并送入调制器。调幅广播发调幅广播发送设备组成送设备组成第第 1 章章 绪论绪论2、无线电调幅广播接收设备、无线电调幅广播接收设备 超外差式调幅接收机组成框图超外差式调幅接收机组成框图 高频放大器输出载频高频放大器输出载频fC的已调信号，本机振荡器提供频率为的已调信号，本机振荡器提供频率为fL的高频等幅信号，它们同时送入混频器。在其输出端可获得频的高频等幅信号，它们同时送入混频器。在其输出端可获得频率较低的中频已调信号，通常取中频频率率较低的中频已调信号，通常取中频频率fI= fL - fC 。 中频放大器为中心频率

7、固定在中频放大器为中心频率固定在fI上的选频放大器，上的选频放大器，它进一步滤除无用信号，并将有用信号放大到足够值。它进一步滤除无用信号，并将有用信号放大到足够值。 检波器对中频放大器送来的信号进行解调，可恢复检波器对中频放大器送来的信号进行解调，可恢复出原基带信号，然后经低频放大器后输出。出原基带信号，然后经低频放大器后输出。 高频放大器对天线所接收的信号进行初步的选择，高频放大器对天线所接收的信号进行初步的选择，抑制无用频率的信号，而将所需频率的信号加以放大。抑制无用频率的信号，而将所需频率的信号加以放大。第第 1 章章 绪论绪论 用基带信号去控制高频信号的某一参数，使该参数用基带信号去控

8、制高频信号的某一参数，使该参数按照基带信号的规律变化的过程，称为调制。按照基带信号的规律变化的过程，称为调制。 基带信号也称为调制信号；未调制的高频信号称为基带信号也称为调制信号；未调制的高频信号称为载波信号；载波信号； 经调制后的高频信号称为已调信号。经调制后的高频信号称为已调信号。 用基带信号去控制高频信号的用基带信号去控制高频信号的振幅振幅，称为称为调幅调幅 AM 频率频率，称为称为调频调频 FM 相位相位，称为称为调相调相 PM3、调制基本原理、调制基本原理第第 1 章章 绪论绪论振幅调制波形振幅调制波形基带信号波形基带信号波形载波信号波形载波信号波形已调信号波形已调信号波形)cos(

9、cm0ctUu载波信号载波信号 )cos()cos(1)cos()cos(cam0cmam0ottmUttukUu )2cos()cos(mmFtUtUu调制信号调制信号第第 1 章章 绪论绪论将单音调制的调幅波表达式用三角函数关系展开，则得将单音调制的调幅波表达式用三角函数关系展开，则得tUmtUmtUu)cos(21 )cos(21)cos(cm0acm0acm0o 得幅度频谱为得幅度频谱为2FBW 已调信号均占据一定的频已调信号均占据一定的频带宽度。带宽度。注意注意: :若基带信号是一多频若基带信号是一多频的低频信号的低频信号, ,设基带信号的设基带信号的最高频率是最高频率是F Fmax

10、单音调制时频带宽度为单音调制时频带宽度为: :max2FBW 多频调制时频带宽度为多频调制时频带宽度为: :第第 1 章章 绪论绪论 （ 1）实践表明，天线尺寸大于信号波长的十分之一，）实践表明，天线尺寸大于信号波长的十分之一，信号才能有效发射。信号才能有效发射。例如例如 f = 1 kHz，则，则00km3s/10m/s10338fC天线长度需大于天线长度需大于30km ，显然是不现实的。，显然是不现实的。又如语音频率范围又如语音频率范围 20Hz 20kHz ， 对应波长对应波长15000km15km，直接进行传输是不现实的。，直接进行传输是不现实的。（2） 实现信道的频率复用实现信道的频

11、率复用第第 1 章章 绪论绪论1.1.3 无线电波段的划分和无线电波的传播无线电波段的划分和无线电波的传播一、无线电波段的划分一、无线电波段的划分波段名称波段名称波长范围波长范围频率范围频率范围频段名称频段名称超长波超长波100 10 km3 30 kHz甚低频甚低频VLF长波长波中波中波短波短波超短波超短波(米波米波)10 1 km1000 200 m200 10 m10 1 m30 300 kHz0.3 1.5 MHz1.5 30 MHz30 300 MHz低频低频 LF中频中频 MF高频高频 HF甚高频甚高频VHF微微波波分米波分米波厘米波厘米波毫米波毫米波亚毫米波亚毫米波100 10

12、cm10 1 cm10 1 mm1 0.1 mm0.3 3 GHz3 30 GHz30 300 GHz300 3000 GHz特高频特高频UHF超高频超高频SHF极高频极高频EHF超极高频超极高频光波光波100 1 m3 300 THz1T=1012第第 1 章章 绪论绪论fc无线电波在空中传播的速度和光速相同无线电波在空中传播的速度和光速相同,为为c=3108m/s,高频信号的频率高频信号的频率f(Hz) 与其波长与其波长（m）的关系为：的关系为：中波中波AM广播典型频率范围广播典型频率范围 526.5kHz1605.5kHzAM广播短波典型频率范围广播短波典型频率范围 3.226.1MHz

13、FM广播典型频率范围广播典型频率范围 87108MHz第第 1 章章 绪论绪论沿地面传播沿地面传播中、长波、超长波中、长波、超长波特特 点点传输特性稳定，传输特性稳定，传输距离远传输距离远( (地波地波) )沿空间沿空间直线传播直线传播（视距传播）（视距传播）超短波以上超短波以上传输距离短传输距离短( (空间波空间波) )依靠电离依靠电离层传播层传播电离层电离层1.5MHz30MHz短波短波( (天波天波) )传输距离远，传输距离远，传输特性不稳定传输特性不稳定二、无线电波的传播二、无线电波的传播第第 1 章章 绪论绪论波段名称波段名称传播传播主要应用主要应用超长波超长波地波地波潜艇通信、远洋

14、通信、远程导航、潜艇通信、远洋通信、远程导航、发送标准时间信号等发送标准时间信号等长波长波地波地波除上述外，还用于低下通信除上述外，还用于低下通信中波中波地波为主地波为主广播、导航、船舶通信、飞行通信、船港通信等广播、导航、船舶通信、飞行通信、船港通信等短波短波天波为主天波为主中远距离的广播与通信等中远距离的广播与通信等超短波超短波(米波米波)空间波空间波调频广播、电视、移动通信、雷达、导航等调频广播、电视、移动通信、雷达、导航等微微波波分米波分米波厘米波厘米波毫米波毫米波亚毫米波亚毫米波空间波空间波电视、雷达、卫星通信、中继通信等电视、雷达、卫星通信、中继通信等光波光波无线电波的传播方式及其应用无线电波的传播方式及其应用第第 1 章章 绪论绪论三、课堂小结三、课堂小结信源信源输入输入变换器变换器发送发送设备设备信道信道接收接收设备设备输出输出变换器变换器输输出出基带信号基带信号 (低频信号低频信号)调制调制已调信号已调信号(高频信号