通信電子電路原理及仿真設計_◆第1章 緒論


 

書中符號說明

1.基本物理量和單位

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2.電壓、電流符號表示

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3.功率

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4.其他符號

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1.1 通信系統模型

1.1.1 通信系統的基本組成

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圖1-1 通信系統的基本組成

發射機:調制和放大。

調制:將基帶信號變換為適合信道傳輸的高頻電信號。

放大:后獲得足夠的功率送入信道,完成信號的有效傳輸。

已調信號或頻帶信號(Passband Signal):變換后的高頻信號稱為。

接收機:其功能是從信道接收到的信號中恢復出與發射機輸入信號一致的基帶信號。

信道:傳輸媒介。(帶有信息高頻電信號的傳輸通道)。

有線信道:架空明線、電纜、波導,光纖等

無線信道:自由空間。

基帶信號(Baseband Signal):直流分量和低頻信號組成,其特點是頻率低,相對帶寬較大。

調制目的: 1.天線有效發射2.實現有效傳輸 3.實現信道的復用,提高信道利用率

FDMA(頻分多址):不同信號被分配到不同頻率的信道里,采用帶通濾波器濾除鄰近信道的干擾。

時分多址(TDMA):兩個或兩個以上的信號共享相同的頻帶,但在不同的時間段使用。

擴展頻譜技術稱CDMA(碼分多址)

1.1.2 無線電發射系統的組成及工作原理

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圖1-2 調幅發射機系統方框圖

主振盪器(Master Oscillator):由石英晶體振盪器產生頻率穩定的高頻振盪。

緩沖級(Buffer):實質上是一種吸收功率小、工作穩定的放大級,其作用是減弱后級對主振盪器的影響。

倍頻器(Frequency Double):將主振盪器的頻率提高到需要的頻率值。

高頻放大器(Amplifier):放大高頻信號,以達到推動末級功率放大器的電平。

調制器(Modulator):完成低頻信號對高頻載波信號的加載。

末級功率放大器(Power Amplifier):將輸出功率提高到所需的發射功率。

1.1.3 無線電接收系統的組成及工作原理

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超外差式。

混頻后得到中頻信號的包絡形狀與天線感應輸入的高頻信號的包絡完全相同。

超外差接收機(Super Heterodyne Receiver):把天線感應進來的不同已調波信號的載波頻率fc,通過混頻轉換為固定中頻fI(Intermediate Frequency)的已調信號,通常中頻頻率要比接收信號頻率低得多。

由於中頻是頻率較低的固定中頻,中頻放大器的諧振回路在接收機選頻時不需要調整。

1.1.4 無線電系統的通信方式

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圖1-4 通信方式

三種通信方式:單工通信、半雙工通信及全雙工通信。

1.2 本課程的主要內容及特點

① 信號的放大:包括高頻小信號調諧放大器、高頻諧振功率放大器。

② 信號的產生:正弦波振盪器。

③ 信號的頻率變換:調制、解調及混頻電路。

通信電子線路主要由線性元器件和非線性組成。

高頻小信號放大器時,就利用非線性元器件在較小的動態范圍內可用線性等效電路來描述,可近似地用線性電路的分析方法。

1.3 本章小結

簡要介紹了無線電通信的發展史、無線電信號的傳輸特點和傳輸方法,概述了無線電發射設備和接收設備的基本組成和工作原理,闡述了“通信電子線路”課程的主要研究內容及學習方法,為后續章節的學習奠定了基礎,並提供了引導。

思考題與習題

1-1

畫出無線通信收/發信機的原理框圖及各功能模塊的輸出波形,並說明各部分的功能。

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上下都是先放大頻率,然后放大幅度,最后進行調節。

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通過選頻回路選擇出需要的信號,然后進行高頻放大,將原有的信號進行放大,隨后與本振發出的信號進行混頻,得到基本信號,然后再次進行放大,在檢波得到信號。

1-2

基帶信號有什么特點?無線通信為什么要進行調制?

答:頻率低,相對帶寬較大。天線尺寸與波長可比擬難以實現,所以不適合於無線傳輸,也不適合於發射。為了實現有效發射和傳輸就必須進行調制。

1-3

超外差式接收機中,天線收到的高頻信號經______、______、______、______后送入低頻放大器的輸入端。

(高頻調幅信號)選頻放大(),混頻(中頻信號與原信號完全相同),中頻放大,檢波(低頻信號)

1-4

一個完整的通信系統由______、______和______組成。

發射設備,信道,接受設備

 

 


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