绪论正式课件

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1、教师：肖东亮教师：肖东亮通信教研室（通信教研室（606房间）房间）Tel：Email：通信通信071（2009.92010.1） 通信通信电路原理路原理_绪论_正式答疑与习题课答疑：每周四下午2:30-5:30，信电楼606其他时间打电话确认我在办公室，也可随时来答疑习题课：四次由课代表可在课前把问题反馈给我1：第一章、第二章结束2：第三章、第四章结束3：第五章结束4：第六章结束第七章、第八章：课件上的例子较多，不特别安排习题课_绪论_正式课程安排共12周*4学时=48学时的课堂讲解第一章 绪论2学时第二章 滤波器4学时第三章 放大器6学时第四章 非线性电路8学时第五章 振荡器6学时第六章 调

2、制与解调10学时第七章 锁相环8学时第八章 频率综合器2学时复习2学时_绪论_正式实验课（16学时）小信号放大器 2学时高频功率放大器 2学时振荡器 2学时幅度调制 2学时检波 2学时角度调制 2学时角度解调 2学时锁相环 2学时_绪论_正式教学日历9.15，第一章，绪论9.17，9.24，第二章，谐振回路、匹配、滤波器9.29，10.6，10.8，第三章，滤波器、有源器件基础、宽带放大器、传输线变压器、噪声、网络理论10.13,10.15,10.20,10.22，第四章，非线性电路分析、功率放大器、模拟相乘器、变频器10.27,10.29,11.3,11.5，第五章，振荡器基本工作原理、三点

3、式振荡器、晶体/负阻振荡器n11.10,11.12,11.17,11.19,11.2411.10,11.12,11.17,11.19,11.24,第六章，幅度调制与解调、频率调制、数字调制、AFCn11.26,12.1,12.3,12.811.26,12.1,12.3,12.8,第 七 章 ，锁相环基本原理、线性分析、锁相环非线性分析、应用n12.10,12.1512.10,12.15，第八章，频率综合器、复习_绪论_正式考评期末考试：70分平时：30分作业：10分考勤：10分实验：10分：鼓励讨论积极参加课堂讨论可加分总分100分100分_绪论_正式学习要求课堂不迟到，不旷课紧跟老师的思路听

4、课作业不抄袭，独立完成作业作业分数超过某个界限后，均按高分计及时交作业，随时答疑，不把问题留到期末超过两周交，按8折计分，超过四周交，按6折计分讲义融会贯通_绪论_正式教学参考书教材张肃文 主编，高频电子线路，第五版，高等教育出版社，2009。 教参1.董在望 主编，通信电路原理，第二版，高等教育出版社，2002。2. 陈邦媛，射频通信电路，科学出版社，2002。_绪论_正式本课程内容本课程内容讨论通信系统中关于讨论通信系统中关于信号传输的技术与电路信号传输的技术与电路图1、通信系、通信系统简化框化框图_绪论_正式主要包括以下几方面：主要包括以下几方面：1、信号的放大信号的放大。指。指频带信号

5、频带信号的电压放大（小信号的电压放大（小信号LNA）、）、噪声，与功率放大（大信号噪声，与功率放大（大信号PA）。）。2、信号的滤波信号的滤波。（各种滤波器）。（各种滤波器）3、非线性分析方法、非线性分析方法4、信号的频率变换信号的频率变换。（混频、。（混频、 倍频、倍频、调制与解调调制与解调等）。等）。5、正弦信号的产生正弦信号的产生。主要是指如何产生预定频率的正弦主要是指如何产生预定频率的正弦 信号。包括正弦波振荡器信号。包括正弦波振荡器,频率合成器等频率合成器等. 6、反馈控制电路、反馈控制电路: AGC、AFC、PLL _绪论_正式本课程特点及要求本课程特点及要求 一、学习本课程需要的

6、基础知识一、学习本课程需要的基础知识: 模拟电路；数字电路；信号与系统；电路分析；模拟电路；数字电路；信号与系统；电路分析；CAD工工具具(Pspice,Matlab) 二、本课程特点：二、本课程特点： 概念多，内容广（线性、概念多，内容广（线性、*非线性）；非线性）；原理性、工程性原理性、工程性（尽量避免理论推导，合理近似）、（尽量避免理论推导，合理近似）、实践性实践性（重应用）（重应用）强。强。 建议：建议： 抓住基本工作原理，基本分析方法和基本电路结构；掌抓住基本工作原理，基本分析方法和基本电路结构；掌握概念的应用和功能的实现。握概念的应用和功能的实现。 多实践，不断积累经验。多实践，不

7、断积累经验。_绪论_正式三、课程要求三、课程要求u掌握基本要求（每个模块的工作原理，分析方法，典型电掌握基本要求（每个模块的工作原理，分析方法，典型电路结构，实现及应用）；学会运用路结构，实现及应用）；学会运用CAD工具；建立通信工具；建立通信系统概念；激发学习兴趣。系统概念；激发学习兴趣。u把好三个关：把好三个关：课前预习课前预习；课上认真听讲，尽可能记笔记；课上认真听讲，尽可能记笔记；课后及时复习、课后及时复习、按时独立按时独立完成规定作业：完成规定作业：u交作业时间：交作业时间：每周三由课代表交每周三由课代表交606房间房间. _绪论_正式笫笫1章章 绪绪 论论 本章主要内容：本章主要内

8、容：一、通信系统的基本概念一、通信系统的基本概念 通信系统的组成；基本特性；信道；信号；发送通信系统的组成；基本特性；信道；信号；发送与接收设备与接收设备二、信号传输的基本问题二、信号传输的基本问题u信号通过线性系统信号通过线性系统u信号通过非线性系统信号通过非线性系统u干扰干扰三、通信电路的基本形式三、通信电路的基本形式_绪论_正式 1.1 通信系统概述通信系统概述n定义定义 ：通信通信(广义广义)信息从发送者传送到接收者的过程。信息从发送者传送到接收者的过程。 实现这种信息传送过程的系统称为通信系统。实现这种信息传送过程的系统称为通信系统。 -这里仅讨论用这里仅讨论用电子电路传输接收信息的

9、系统电子电路传输接收信息的系统. （包括：广播、雷达、（包括：广播、雷达、各种通信各种通信）一、通信系统的基本概念一、通信系统的基本概念n电子通信系统发展电子通信系统发展:1837年摩尔斯有线电报年摩尔斯有线电报 1876年贝尔和华特生电话年贝尔和华特生电话 1894年马可尼发射了第一个无线电信号年马可尼发射了第一个无线电信号 手机（多媒手机（多媒体），实现了三体），实现了三“W”。有线有线 无线，固定无线，固定 移动，点移动，点 网网_绪论_正式当前通信系统的发展趋势：当前通信系统的发展趋势：功能：宽带、综合、智能、个人（化）功能：宽带、综合、智能、个人（化）宽带无无线接入系接入系 统（ L

10、MDS），可提供多种宽，可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务带交互式数据及多媒体业务无无线局域网局域网 （ WLAN）手机无手机无线上网上网（WPAN）家庭无家庭无线局域网局域网（HOME-RF）人体医人体医疗通信通信射射频标签（ RFID）超超带宽无无线通信技通信技术（UWB） 低功率低功率20mW,宽宽频谱频谱7.5GHz,高速率高速率500Mb/s电路：集成化、数字化电路：集成化、数字化（数、模混合数、模混合）例如：蓝牙芯片（基带、收发信）；单片收发信机芯片例如：蓝牙芯片（基带、收发信）；单片收发信机芯片_绪论_正式通信系统的分类通信系统的分类u数字通信与模拟通信数字通信与模拟通信按照基

11、带信号划分按照基带信号划分基带信号指消息转换成的电信号基带信号指消息转换成的电信号u有线通信、无线通信有线通信、无线通信按照传输媒质划分按照传输媒质划分u单工（单向，如广播）、半双工（双向交替，如对讲单工（单向，如广播）、半双工（双向交替，如对讲机）、双工（双向，如电话、手机）机）、双工（双向，如电话、手机）按照信号传递方向划分按照信号传递方向划分_绪论_正式 信源信源 基带基带信号信号发射机发射机信道信道接收机接收机信宿信宿 图图2 通信系统框图通信系统框图传输媒质传输媒质(电缆电缆,光缆光缆,自由空间自由空间)信号变换信号变换(调制调制)逆变换逆变换(解调解调)(模拟模拟,数字数字)信号变

12、换信号变换为声为声,图图像等物理像等物理量量通信系统的基本组成通信系统的基本组成信息信息 组成框图组成框图n调制就是按信息信号的规律改变载波的一个或多个属性的调制就是按信息信号的规律改变载波的一个或多个属性的过程。目的是将基带信号变换为适合信道传输的信号。过程。目的是将基带信号变换为适合信道传输的信号。n常用的调制方式如常用的调制方式如AM、FM、PM、ASK、FSK、PSK、 QAM（正交幅度调制）。正交幅度调制）。_绪论_正式通信系统构成五部分的功能通信系统构成五部分的功能信源信源将信息转换为电信号（即产生基带信号）如话筒将信息转换为电信号（即产生基带信号）如话筒有时也包括信号的采集有时也

13、包括信号的采集发射机发射机将采集信号转换为适宜于信道传输的信号形式（调制）将采集信号转换为适宜于信道传输的信号形式（调制）信道信道信号传输媒质信号传输媒质( (电缆电缆, ,光缆光缆, ,自由空间自由空间) )接收机接收机接收信道传输来的信号并将其转换为可为信宿接受的接收信道传输来的信号并将其转换为可为信宿接受的信号形式信号形式信宿信宿将接收机的电信号转换为原来发射的信息。将接收机的电信号转换为原来发射的信息。_绪论_正式1.2 通信系统的基本特性通信系统的基本特性（一）、（一）、（一）、（一）、传输距离传输距离（二）、通信容量（二）、通信容量（三）、信号失真度（三）、信号失真度（四）、抗干扰

14、能力（四）、抗干扰能力_绪论_正式 传输距离是指信号从发送端到达接收端并能被可靠传输距离是指信号从发送端到达接收端并能被可靠接收的最大距离。取决于以下因素：接收的最大距离。取决于以下因素： 信号通过信道混入各种形式的信号通过信道混入各种形式的干扰和噪声干扰和噪声。 接收机的接收机的接收灵敏度（接收弱信号能力）接收灵敏度（接收弱信号能力）。 信号通过信道的损耗信号通过信道的损耗。 发送端的信号功率。发送端的信号功率。（发射功率越大，传的越远。（发射功率越大，传的越远。自由空间，传输距离扩大自由空间，传输距离扩大1倍，需要的发射功率是原倍，需要的发射功率是原来的来的4倍）倍）（一）（一）（一）（一

15、）、传输距离、传输距离、传输距离、传输距离_绪论_正式（二）、通信容量二）、通信容量通信容量是指一个信道能够通信容量是指一个信道能够同时传送独立信号的路数。同时传送独立信号的路数。通信容通信容量越高，通信系统的经济效益就越高。量越高，通信系统的经济效益就越高。影响通信容量的主要影响通信容量的主要因素为因素为:可分配可分配频谱资源源/ /传输信号所占有的频带宽度传输信号所占有的频带宽度国国际规定定电话信号的信号的频带是是3003003400Hz3400Hz，一路电话占的带宽为一路电话占的带宽为4kHz4kHz。 中波中波调幅广播幅广播（535KHz-1605KHz），），每个台占有的每个台占有的

16、频带宽度度9KHz。理。理论上最多可容上最多可容纳118个个电台。台。一路电视信号占有的的频带是一路电视信号占有的的频带是8MHz。n 是否采用是否采用信道复用方式信道复用方式 频分复用（频分复用（ FDM ）信道可用频带被分割若干互不交迭信道可用频带被分割若干互不交迭 的频段，每路信号占据其中一个频段。的频段，每路信号占据其中一个频段。 时分复用（时分复用（ TDM）各路基带信号周期性地轮流使用信道。各路基带信号周期性地轮流使用信道。 码分复用（码分复用（ CDM ）用不同的伪随机码将各个用户信号转换成宽带用不同的伪随机码将各个用户信号转换成宽带 扩频信号。扩频信号。_绪论_正式（三）、信号

17、失真度（三）、信号失真度信号失真度指的是接收设备输出信号不同信号失真度指的是接收设备输出信号不同( (失真）于发送端基带信号失真）于发送端基带信号的程度。失真主要原因：的程度。失真主要原因：n 信道特性不理想。信道特性不理想。 （四）、抗干扰能力（四）、抗干扰能力 信号通过信道时，总要混入各种形式的干扰和噪声，信号通过信道时，总要混入各种形式的干扰和噪声， 使接收机输出信号的质量下降。提高抗干扰能力措施：使接收机输出信号的质量下降。提高抗干扰能力措施：n选择合适的通信体制（例如选择合适的通信体制（例如FM优于优于AM，数字调制优于模拟调制），数字调制优于模拟调制）n 选用高质量的调制和解调电路

18、。选用高质量的调制和解调电路。 对信号进行处理的电路（发送与接收设备）特性不理想。对信号进行处理的电路（发送与接收设备）特性不理想。_绪论_正式1.3 通信系统信道（通信系统信道（有线、无线有线、无线）特性）特性1、衰减特性、衰减特性 信道的衰减特性是指信号经信道传输时，信号能量被信道的衰减特性是指信号经信道传输时，信号能量被 衰减的程度。衰减的程度。2、工作频率范围工作频率范围 不同的信道具有不同的工作频率范围。不同的信道具有不同的工作频率范围。3、频率特性、频率特性 指在信道的工作频率范围内，当不同频率的信号通过时，指在信道的工作频率范围内，当不同频率的信号通过时， 由信道引起的幅度衰减和

19、附加相移是不同的。由信道引起的幅度衰减和附加相移是不同的。4、时变与时不变特性、时变与时不变特性 在某些信道中，信道的传输特性是随时间变化的。在某些信道中，信道的传输特性是随时间变化的。 例如：无线信道。例如：无线信道。5、干扰特性、干扰特性 信道特性与信号传播方式有关信道特性与信号传播方式有关_绪论_正式返回返回_绪论_正式n 第一种直射传播第一种直射传播（超短波和微波）电波沿直线传播。超短波和微波）电波沿直线传播。应用于卫星通信、中继通信、移动通信、调频和电视广播应用于卫星通信、中继通信、移动通信、调频和电视广播 以及雷达、导航系统以及雷达、导航系统 。 电波的直射传播电波的直射传播 电信

20、号在无信号在无线信道中的信道中的传播方式播方式_绪论_正式n第二种传播方式是绕射（第二种传播方式是绕射（中、长波）电波沿着地球的弯中、长波）电波沿着地球的弯曲表面传播曲表面传播 。中波波段主要用于中、短距离的无线电广播。中波波段主要用于中、短距离的无线电广播。 长波通信系统多用于导航和播送标准时间信号。长波通信系统多用于导航和播送标准时间信号。 n第三种传播方式是利用电离层的折射和反射第三种传播方式是利用电离层的折射和反射 （短波（短波 ）实现信号的远距离传输如短波通信实现信号的远距离传输如短波通信 常用于国际无线电广常用于国际无线电广播，远距离无线电话与电报通信以及中、近距离小型移动播，远距

21、离无线电话与电报通信以及中、近距离小型移动电台等电台等 。电波的绕射电波的绕射电离层的反射电离层的反射_绪论_正式移动通信中信道的特殊问题移动通信中信道的特殊问题n多径多径效应效应选择性衰落（频域）和延时扩展（时域）选择性衰落（频域）和延时扩展（时域）l选择性衰落：选择性衰落：在频带内不同频率分量的传输衰减不同。在频带内不同频率分量的传输衰减不同。 原因：直、反射波沿不同路径到达接收机产生的相移原因：直、反射波沿不同路径到达接收机产生的相移 不同。有的频率点信号增强，有的频率点信号相互抵消。不同。有的频率点信号增强，有的频率点信号相互抵消。 延时扩展延时扩展:反射波使接收点信号有多个延时不同的

22、信号反射波使接收点信号有多个延时不同的信号,接接 收信号在直射波信号后还要延时一段收信号在直射波信号后还要延时一段。n 多卜勒频移多卜勒频移 在高速移动情况接收，收到的电波将发生频率变化，在高速移动情况接收，收到的电波将发生频率变化，多卜勒频移。它与移动速度成正比，与波长成反比。多卜勒频移。它与移动速度成正比，与波长成反比。如何克服移动无线通信的多径问题，是当前移动通信中重要如何克服移动无线通信的多径问题，是当前移动通信中重要研究课题之一。研究课题之一。_绪论_正式1.4 通信系统中信号通信系统中信号 1. 基带信号与基带信号传输基带信号与基带信号传输特点：频带信号特点：频带信号.即即被传输的

23、信号，由在一定频率范围内被传输的信号，由在一定频率范围内的许多频率分量组成，的许多频率分量组成，占有一定的频带宽度。占有一定的频带宽度。 举例：举例：国际规定电话信号的频带是国际规定电话信号的频带是3003003400Hz3400Hz。 我国采用的电视图象信号的频带是我国采用的电视图象信号的频带是0 06MHz6MHz等。等。 定义：定义：直接表示原始信息的电信号为基带信号。直接表示原始信息的电信号为基带信号。 直接传直接传送基带信号称为基带信号传输。送基带信号称为基带信号传输。电话线可传输电话基带信号。视频电缆可传输电视基带信电话线可传输电话基带信号。视频电缆可传输电视基带信号。号。_绪论_

24、正式 2. 载波信号与基带信号的载波传输载波信号与基带信号的载波传输利用调制技术利用调制技术将基带信号的频谱搬移到信道的工作将基带信号的频谱搬移到信道的工作频率范围内某一频率（载波）附近。例如：中波广播频率范围内某一频率（载波）附近。例如：中波广播用调幅技术将声音基带信号搬移到中波波段（用调幅技术将声音基带信号搬移到中波波段（5351605KHz）某一频率附近）某一频率附近。这种传送基带信号的方法这种传送基带信号的方法称为载波信号传输。经调制后的信号称已调信号。称为载波信号传输。经调制后的信号称已调信号。调制（模拟）一般有调幅、调频、调相。调制（模拟）一般有调幅、调频、调相。举例：举例：单频正

25、弦调制的标准单频正弦调制的标准调幅调幅信号信号 _绪论_正式单音标准调幅信号波形示意图单音标准调幅信号波形示意图_绪论_正式基带基带载波载波已调波已调波标准准调幅信号幅信号频谱示意示意图_绪论_正式3. 多路复用信号传输多路复用信号传输一个实际信道可用的通频带往往比一路基带信号所占一个实际信道可用的通频带往往比一路基带信号所占有的频带宽得多，为了充分利用信道，需要有的频带宽得多，为了充分利用信道，需要将多路基将多路基带信号合成群路信号在信道中传输。带信号合成群路信号在信道中传输。在接收端再将群在接收端再将群路信号分解为各基带信号。根据复用方式不同路信号分解为各基带信号。根据复用方式不同，可分可

26、分为频分复用、时分复用和码分复用等为频分复用、时分复用和码分复用等。(FDM, TDM, CDM)_绪论_正式1.5 无线通信系统中的发送与接收设备无线通信系统中的发送与接收设备 系统的核心系统的核心发射机发射机缓冲级缓冲级倍频器倍频器放大级放大级调制器调制器高频高频功放功放振荡器振荡器低频低频功放功放低频低频放大放大f基基带信号信号_绪论_正式超外差接收机方框图超外差接收机方框图高频高频放大放大混频器混频器中频中频放大放大解调器解调器低频低频放大放大输入输入回路回路自动自动增益增益控制控制本地本地振荡器振荡器f超外差原理：接收到的不同超外差原理：接收到的不同载频的微弱高的微弱高频已已调信号信

27、号变成成统一的一的中中频已已调信号，中信号，中频放大之后再放大之后再解解调优点：高增益高点：高增益高稳定中定中频放大器放大器/不易自激不易自激/信道信道选择/最佳解最佳解调_绪论_正式发送与接收设备小结：发送与接收设备小结：p发送与接收设备主要任务是对基带信号进行处理。发送与接收设备主要任务是对基带信号进行处理。n 发射机端有射机端有调制，制，使基带转换成适宜于所采用信道传使基带转换成适宜于所采用信道传输特性的信号输特性的信号。n 接收机端有解调，从传输信号中恢复出基带信号。接收机端有解调，从传输信号中恢复出基带信号。n设备中，产生频率变换的电路有谐振功率放大器、倍频设备中，产生频率变换的电路

28、有谐振功率放大器、倍频器、振荡器、及各种调制、解调器等。器、振荡器、及各种调制、解调器等。p接收机接收机的主要指标是的主要指标是要有足够高的灵敏度（接收弱信要有足够高的灵敏度（接收弱信号的能力）和高的选择性（选出有用信号滤除无用信号的能力）和高的选择性（选出有用信号滤除无用信号的能力）。号的能力）。 p发射机的主要指标是功率、效率与频谱。发射机的主要指标是功率、效率与频谱。_绪论_正式n超外差接收原理超外差接收原理：将接收到的信号与本振混频变成：将接收到的信号与本振混频变成固定的中频已调信号，进行中频放大，再解调。固定的中频已调信号，进行中频放大，再解调。优点：优点：容易得到足够大而且比较稳定

29、的增益；具有较容易得到足够大而且比较稳定的增益；具有较高的选择性和较好的频率特性；高的选择性和较好的频率特性；缺点缺点 ：电路比较复杂；镜象频率干扰电路比较复杂；镜象频率干扰 n 零中频接收：零中频接收：将有用信号直接变换到基带将有用信号直接变换到基带 ，中频，中频为零。为零。n自动增益控制作用（自动增益控制作用（AGC）：）：接收弱信号和强信号接收弱信号和强信号的时候，接收机能得到幅度相差不多的信号。的时候，接收机能得到幅度相差不多的信号。_绪论_正式二、信号传输的基本问题二、信号传输的基本问题n 在通信设备中，属于线性系统的电路有线性放在通信设备中，属于线性系统的电路有线性放大器、滤波器、

30、均衡器、相加（减）器、微分大器、滤波器、均衡器、相加（减）器、微分（积分）电路以及工作于线性状态下的反馈控制（积分）电路以及工作于线性状态下的反馈控制电路等。电路等。n 理想线性系统的幅度频率特性为常数理想线性系统的幅度频率特性为常数:相位频率特性为线性函数相位频率特性为线性函数n 若若线性系统的特性不是理想的线性系统的特性不是理想的，则会产生信号的波形失，则会产生信号的波形失真，但不会产生新的频率分量，这种失真称为真，但不会产生新的频率分量，这种失真称为线性失真线性失真。2.1、信号通过线性系统、信号通过线性系统_绪论_正式2.22.2信号通过非线性系统信号通过非线性系统n 在通信电路中，属

31、于非线性系统的电路有谐振功率放在通信电路中，属于非线性系统的电路有谐振功率放大器、倍频器、振荡器、及各种调制、解调器等。电路大器、倍频器、振荡器、及各种调制、解调器等。电路种类与形式很多，应用很广泛。种类与形式很多，应用很广泛。n研究信号通过非线性系统的问题在通信电路原理分析研究信号通过非线性系统的问题在通信电路原理分析中是很重要的。中是很重要的。n 信号通过非线性系统后，最主要的特点是将信号通过非线性系统后，最主要的特点是将产生新的频率分量。产生新的频率分量。 _绪论_正式 组合频率分量（调制、混频）组合频率分量（调制、混频）：则则 中有：中有：直流分量直流分量；举例举例:设某非线性系统输出

32、输入特性关系是设某非线性系统输出输入特性关系是基波分量和基波分量和谐波分量（实现倍频）谐波分量（实现倍频）：_绪论_正式2.32.3干扰干扰n 信号在传输过程中，不可避免地会受到各种无用信号信号在传输过程中，不可避免地会受到各种无用信号的干扰，这些干扰是限制通信系统性能的主要因素。的干扰，这些干扰是限制通信系统性能的主要因素。n 热噪声：自由电子的无规则热运动与晶格碰撞热噪声：自由电子的无规则热运动与晶格碰撞，产生产生热噪声。存在于所有的电子器件和传输信道中。热噪声。存在于所有的电子器件和传输信道中。n 电路工作时产生的干扰：我们利用器件的非线性，电路工作时产生的干扰：我们利用器件的非线性，产

33、生需要的频率分量，但是同时也会产生不需要的频产生需要的频率分量，但是同时也会产生不需要的频率分量，若滤除不干净就会形成干扰。率分量，若滤除不干净就会形成干扰。_绪论_正式三、三、通信电路的基本形式通信电路的基本形式模拟电路模拟电路：输入输出皆是模拟信号：输入输出皆是模拟信号处理的也是模拟信号。电路特性可处理的也是模拟信号。电路特性可用代数方程或微分方程表示，求解用代数方程或微分方程表示，求解用拉氏换。用拉氏换。抽样数据电路抽样数据电路：输入输出皆是离散的输入输出皆是离散的时间序列信号。电路特性可用差分方时间序列信号。电路特性可用差分方程表示，求解用程表示，求解用Z变换。变换。数字电路数字电路：

34、数字电路处理的是数字：数字电路处理的是数字信号。模拟信号经时钟信号抽样，信号。模拟信号经时钟信号抽样，得抽样信号。得抽样信号。 抽样信号经量化，编抽样信号经量化，编码就得数字信号码就得数字信号。_绪论_正式通信电路的基本形式之间的联系通信电路的基本形式之间的联系抽样数据电路抽样数据电路模拟电路模拟电路数字电路数字电路抽样电路抽样电路编码器编码器滤波器滤波器解码器解码器模拟信号输入模拟信号输入模拟信号输出模拟信号输出抽样信号抽样信号数字信号数字信号_绪论_正式1、无线收、发信机的基本组成，每部分作用。、无线收、发信机的基本组成，每部分作用。2、基带信号传输与载波信号传输的区别。、基带信号传输与载

35、波信号传输的区别。3、信号通过线性系统是否会产生失真？这种失真是、信号通过线性系统是否会产生失真？这种失真是 否可以用级联其他线性系统补偿消除？否可以用级联其他线性系统补偿消除？4、信号通过非线性系统是否会产生失真？这种失真、信号通过非线性系统是否会产生失真？这种失真能否用级联其他线性或者非线性系统消除？能否用级联其他线性或者非线性系统消除？5、什么叫线性失真，什么叫非线性失真。线性电路、什么叫线性失真，什么叫非线性失真。线性电路与非线性电路产生的失真的最本质差别是什么？与非线性电路产生的失真的最本质差别是什么？复习复习LC串、并联回路有关知识串、并联回路有关知识课后复后复习思考思考题_绪论_

36、正式频分复用频分复用时分复用时分复用返回返回频分、分、时分复用分复用_绪论_正式 多径传输示意图多径传输示意图返回返回多径多径传输示意示意图_绪论_正式选择性衰落示意图选择性衰落示意图返回返回选择性衰落性衰落_绪论_正式延时扩展示意图延时扩展示意图返回返回延延时扩展展_绪论_正式n图图1.1 现代通信网示意图现代通信网示意图局域网局域网基台基台有线有线电视网电视网广播广播网网地面站地面站电话局电话局寻呼台寻呼台同步同步卫星卫星低轨低轨卫星卫星公用公用通信网通信网电话机电话机计算机计算机电视机电视机计算机计算机电视机电视机收音机收音机寻呼机寻呼机计算机计算机卫星手机卫星手机(765KM)(358

37、60KM)手手机机(全球星系统）全球星系统）返回返回_绪论_正式现代无线通信接收系统现代无线通信接收系统射频电路是瓶颈射频电路是瓶颈返回返回_绪论_正式无线家庭信息网3 cups flour1 cup grated chocola.电话通信电话通信便携电脑便携电脑带无线接口的电脑带无线接口的电脑无线头盔无线头盔儿童监护儿童监护台式电脑台式电脑卫星天线卫星天线PSTN/xDSL冰箱数据板冰箱数据板手持式控制器手持式控制器电缆电缆/ /电缆电缆调制解调器调制解调器声控玩具声控玩具Talking Teddy返回_绪论_正式医疗通信系统医疗通信系统疾病治疾病治疗与残疾人与残疾人辅 助助设备的控制的控制

38、 轮椅椅 人工器官人工器官返回_绪论_正式返回返回返回返回P14P14输入信号入信号_绪论_正式四、补充讨论窄带与宽带集总参数与分布参数集肤效应50系统dB数_绪论_正式4.1、窄带与宽带莫尔斯电码25bps，百kHz调幅波频分复用调频波比调幅波具有更高的抗干扰能力更宽的带宽香农：通过高的带宽换取抗干扰能力扩频通信射频通信系统的发展是一个如何更加有效利用频谱资源的过程火花隙-调幅波-调频波-频分复用-码分复用-UWB_绪论_正式UWBUltra-Wide BandUWB本课程主要是窄带电路技术窄带系统一般采用3dB带宽描述_绪论_正式4.2、集总参数与分布参数电路当频率较低时，构成电路的器件的

39、实际物理尺寸与波长相比很小，器件可以被视为是一个无尺寸大小的点，这就是集总参数器件，如常见的电阻、电容、电感及短接线由集总参数器件构成的电路系统可以用时间微分方程描述当频率较高时，构成电路的器件的尺寸可以和波长相比拟，一般以器件尺寸大于十分之一波长为界限，此时器件不能再被当成一个点来处理，对器件特性的描述需要空间位置信息，这就是分布参数器件典型的分布参数电路单元-传输线-的电特性在本书第二章有分析分布参数电路系统需要用偏微分方程来描述，独立变量除了时间外（时间微分在电路方程中以j的形式出现），还有空间位置（在传输线中，有对传输线电磁能量传输方向z的微分项dv/dz,di/dz） _绪论_正式4

40、.3、集肤效应高频电磁场进入导体后，场的分布是以指数规律衰减的，可以等效认为电流仅仅在导体表面厚度为的一个层中流动，这种电流在导体表面流动的现象被称为集肤效应（Skin Effect, 或称趋肤效应），等效均匀电流层的厚度称为导体的集肤深度（Skin Depth） _绪论_正式4.4、50射频系统大多数射频仪器和同轴电缆都具有标准阻抗50（也有少量采用75系统），以至于射频电路模块的输入输出阻抗往往也要求是50以实现匹配为什么采用50？同轴电缆的功率容忍能力同轴电缆的衰减_绪论_正式为了实现最大可传输功率为了使一个外径固定的空气介质同轴电缆具有最大的功率传输能力，我们希望选择内径使得同轴电缆的

41、特征阻抗为30_绪论_正式为了实现最小衰减为了使一个外径固定的空气介质同轴电缆具有最最小的传输衰减，我们希望选择内径使得同轴电缆的特征阻抗为77_绪论_正式折中为5077损耗最小，30可得到最大功率传输能力，合理的折中就是取其平均值取整为50另外，有线电视电缆为75电缆，对应于几乎最小损耗功率较低，功率传输能力不是首要考虑的问题_绪论_正式射频集成电路是否必须也是50？50是早期同轴电缆传输考虑所设定的阻抗值，在集成电路设计中可以选择其他阻抗值射频集成电路的性能几乎不由互连线的功率传输和衰减特性所决定：有影响，但非决定因素集成电路内部设计中一般避免50试图驱动50电阻总是消耗很大的功率但在射频集成电路和外界接口处，可能需要50的匹配_绪论_正式4.5、dB数由于通信系统模拟信号幅度在多个数量级上变化，我们往往采用对数方法压缩表示其变化范围设线性表示的功率值为a，对数表示的功率值为b_绪论_正式dB，dBm，dBW，dBV, dBcdB数是相对值，是比例数的对数表示_绪论_正式典型的dB数3dB:功率倍数2-3dB：功率倍数0.5电压倍数2：6dB电压从10uV到100mV之间变化，电压变化范围为（ ）dB？发射机功率接收机灵敏度噪声_绪论_正式_绪论_正式