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1、第一章第一章 绪论绪论主讲 杨霓清1.1 1.1 通信系统的组成通信系统的组成 n 一切将信息从发送者传送到接收者的过一切将信息从发送者传送到接收者的过程，均为通信的过程。程，均为通信的过程。n 实现这种信息传送的过程的系统即为通实现这种信息传送的过程的系统即为通信系统。信系统。2、通信系统的基本组成框图、通信系统的基本组成框图1、通信系统定义、通信系统定义主讲 杨霓清3 3、通信系统分类、通信系统分类根据信道信道不同，通信系统可分为有线通信：有线通信：利用导线传送信息的系统 无线通信：无线通信：利用自由空间传送信息的系统。 光纤通信：光纤通信：利用光导纤维传送信息的系统。 根据传输的信息传输
2、的信息不同，通信系统又可分为数字通信系统：数字通信系统：所传送的信息是数字信号； 模拟通信模拟通信系统：系统：所传送的信息是模拟信号主讲 杨霓清4 4、模拟通信系统、模拟通信系统典型的模拟通信系统方框图如图所示典型的模拟通信系统方框图如图所示 由于传送的是模拟信号，因此首先需要将发送端的信息源（即将要传送的话音、音乐、图像等连续变化的模拟信息），通过输入变换器（如话筒）转变成连续变化的原始电信号。这种原始电信号具有较低的频谱分量，而且不能直接在信道中进行远距离的传输，通常称之为基带信号。 主讲 杨霓清 为了实现信息的传输，必须把基带信号变换成频率较高的、适合在信道中传输的电信号。通常称这种变换
3、过程为调制，实现调制功能的电路称之为调制器。调制后的电信号称为已调信号，已调信号是携带信息而且适合在信道中传输的电信号。 在接收端，为了获取所传输的信息，必须将信道送来的已调信号，再变换成基带信号。这种变换与发送端的变换相反，是一种信号的反变换，这一变换过程称为解调，实现解调功能的电路被称为解调器。解调输出的基带信号，还必须由输出变换器重新恢复成连续变化的模拟信息（话音、音乐和图像等）。输出变换器往往是扬声器和显示器等。调制器和解调器是无线通信中必不可少的。 主讲 杨霓清一、无线电通信的分类一、无线电通信的分类2、按传送信息的类型分类，有模拟通信和数模拟通信和数字通信字通信；1、按传输手段分类
4、，有短波通信、超短波通短波通信、超短波通信、微波中继通信和卫星通信信、微波中继通信和卫星通信等；1.2 1.2 无线电通信系统无线电通信系统3、按用途分类，有地面移动通信、航空通信地面移动通信、航空通信和舰船通信和舰船通信等等。主讲 杨霓清二、无线通信系统的基本组成二、无线通信系统的基本组成图1.2.1 无线通信系统主要由三部分组成： 发射装置、接收装置、传输媒质（信道）。关键设备是发射机和接收机。 主讲 杨霓清调制解调三、声音是如何通过自由空间传到远方的？三、声音是如何通过自由空间传到远方的？主讲 杨霓清四、发射机的组成框图四、发射机的组成框图图1.2.2 发送设备框图主讲 杨霓清1 1、高
5、频部分的作用：、高频部分的作用：（A）、交变的电振荡可利用天线向空中辐射出去，但天线长度必须和电振荡的波长差不多。（如取十分之一）（千米秒） 信号波长的计算公式可听音频：？语音：？主讲 杨霓清(B)、若能发射，因各电台发出的信号均在同一频率范围内，会造成各电台之间的相互干扰把音频信号（调制信号、携有信息的信号调制信号、携有信息的信号）“装载”（调制调制）到高频振荡（载波载波）之中，然后由天线向外辐射出去，这种方法叫调制调制。待发送的货物运载工具C）、解决方法：主讲 杨霓清2 2、调制的概念、调制的概念高频振荡（载波）： 本身并不携有信息，可以是周期性的正弦波或非正弦波。 称为载频表示基带信号(
6、待发送的信号、有用信号、调制信号、音频信号)。设：主讲 杨霓清A、调制的定义、调制的定义B、调制的分类、调制的分类用基带信号用基带信号 控制高频电振荡控制高频电振荡 的某的某一个参量（振幅一个参量（振幅 、频率、频率 、相位、相位 ），），使之按使之按 的规律线性变化的过程。的规律线性变化的过程。根据调制信号不同分为：根据调制信号不同分为：模拟调制模拟调制(Analog Modulation) ：调制信号为模拟信号：调制信号为模拟信号数字调制数字调制(Digital Modulation) ：调制信号为数字信号；：调制信号为数字信号；主讲 杨霓清根据受控参数不同，模拟调制可分为：根据受控参数不
7、同，模拟调制可分为：n振幅调制振幅调制(Amplitude Modulation)(Amplitude Modulation)， 简称简称为调幅（为调幅（AMAM） n相位调制相位调制(Phase Modulation) (Phase Modulation) ，简称调，简称调相（相（PMPM）n频率调制频率调制(Frequency Modulation)(Frequency Modulation)，简，简称调频（称调频（FMFM）由于调频和调相都使载波的总相角产生变化，故又统由于调频和调相都使载波的总相角产生变化，故又统称为调角称为调角(Angle Modulation )(Angle Mod
8、ulation )。n如：当 Hz时， =60米主讲 杨霓清五、接收机的组成框图五、接收机的组成框图1 1、简单接收机框图：、简单接收机框图： 图1.2.3 简单接收机框图各部分的作用：各部分的作用： 主讲 杨霓清nA A、天线接收的高频无线电信号非常、天线接收的高频无线电信号非常弱，只有几十弱，只有几十 至几至几 ，所以应，所以应加高频放大器。加高频放大器。2 2、实际接收机框图、实际接收机框图 实际上的接收机比较复杂，原因是：主讲 杨霓清B B、各电台的载波不同，用同一接收、各电台的载波不同，用同一接收机接收不同电台的信号时，调谐困难，机接收不同电台的信号时，调谐困难，所以应加混频器。所以
9、应加混频器。混频器的作用：混频器的作用： 将接收到的不同载频的电信号转变将接收到的不同载频的电信号转变成为固定的中频信号，即外差作用。成为固定的中频信号，即外差作用。主讲 杨霓清C C、检波器需要较高的推动电压（约、检波器需要较高的推动电压（约500mV500mV），所以应加中频放大器。），所以应加中频放大器。D D、检波器输出只有几十、检波器输出只有几十mVmV，而推动，而推动扬声器需要大功率，因此应加低频放扬声器需要大功率，因此应加低频放大器与低频功率放大器。大器与低频功率放大器。 主讲 杨霓清典型的接收机框图（超外差式） 图1.2.4 典型超外差式接收机框图主讲 杨霓清小结： 本节主要介
10、绍了无线电接收设备、发送设备的组成框图及其简单的工作原理、工作波形、各部分的作用。要求： 1、无线电接收设备无线电发送设备的组成框图； 2、无线电接收设备无线电接收设备的组成框图；主讲 杨霓清1.31.3无线电信号的传播方式无线电信号的传播方式 （自学）电磁波的波长或频率范围不同，电磁波在自电磁波的波长或频率范围不同，电磁波在自由空间的传播方式也不同。由空间的传播方式也不同。无线电波的频率范围为：无线电波的频率范围为： =10k-1000GHz=10k-1000GHz； 波长波长 =0.3mm-30Km=0.3mm-30Km主讲 杨霓清无线电波划分为 超长波 10km-30km 长波 1km-
11、10km 中波 100m-1km 短波 10m100m 超短波 0.3mm-10m1 1、无线电波的划分、无线电波的划分主讲 杨霓清2 2、无线电波的传播方式、无线电波的传播方式传播方式有三种 地面波 空间波 天波 地波 和光波一样，无线电波也具有直射、反射、折射等现象。主讲 杨霓清沿地球弯曲表面传播，适用于波长 =200m以上的中、长波。图1.2.5 地面波的发射与接收（1 1）地面波：）地面波： 由于大地表面是导体，当电磁波在其表面传播时，一部分能量将被损耗掉，且频率越高，趋肤效应越强，损耗越大。故频率更高的电磁波不易沿地面传播，而主要靠电离层。主讲 杨霓清利用电离层的折射与反射，使电磁波到达电离层后，一部分能量被吸收，一部分被反射、折射到地面。图1.2.6 天波的发射与接收（2 2）天波）天波：主讲 杨霓清 当频率升高时，电磁波被电离层吸收的能量增加，当频率升高超过一定值时，电磁波将会穿过电离层，不再返回地面。所以天波适用于10m-200m的短波。 频率更高的电磁波（ 10m）,不再适用电离层传播，而是沿空间直线传播，即空间波。主讲 杨霓清（3 3）空间波：）空间波：图1.2.7 空间波的发射与接收空间波是利用直射和反射实现电磁波的传播。但只限于视频距离范围内。通常50米高的天线通信距离约50公里。主讲 杨霓清
