通信电路原理
自动增益控制原理(AGC):接收弱信号和强信号的 时候,接收机能得到相差不多的信号。
由于是采用无线调制传输,所以在发射机端有调制
过程,在接收机端有解调制过程。
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1.2 信号传输的基本问题
1.2.1 信号通过线性系统
在通信设备中,属于线性系统的电路有线性放 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 电路等。
通信电路原理
第1章 绪 论
1.1 通信系统的基本概念 1.1.1 通信系统的组成 1.1.2 通信系统的基本特性 1.1.3 通信系统的信道 1.1.4 通信系统中的信号 1.1.5 通信系统中的发送与接收设
1备.2 信号传输的基本问题 1.2.1 信号通过线性系统 1.2.2 信号通过非线性系统 1.2.3 干扰
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
, 使接收提机高输通出信信系号统的的质抗量干下扰降能。力。
选用高质量的调制和解调电路。
可做到:任何人在任何时候和任何地点都可以实 现通信。
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1.1.3 通信系统的信道
一、衰减特性 信道的衰减特性是指信号经信道传输时,信
号 能二量、被工衰作减频的率程范度围。
v2
1G 1G
3
vo
1 M
EMOD
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******************************************
CAD1_01:AN AMPLITUDE-MODULATED CIRCUIT
*XAM1: SAM WHEN MA=0.3
*
V(2) IS THE INPUT SIGNAL
设:v i(t) V 1 m co 1 t s V 2 m co 2 ts组合频率分量:
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1.2.3 干扰
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。
热噪声:自由电子的无规则热运动与晶格碰撞,产生 热噪声。存在于所有的电子器件和传输信道中。
建立系统概念:安排几次课外的课堂讨论,主要目的是建 立系统概念和机辅分析总结。讨论方法是:有讨论提纲,按 宿舍准备,课堂上各班有重点发言。(重点发言同学另加分 )激发学习兴趣:通过完成这些综合性的课外设计练习题和 课堂讨论,激发同学的学习兴趣,培养同学之间相互协作的 团队精神。
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习题一:1-4,1-5,1-6,1-7, 1-9
坚持基本要求:课堂上布置的为巩固讲课内容的习题,每 人必须独立完成,每周交一次,统一交到主南308(电子工 程系学生工作办公室)。(平时成绩20分)
增加机辅分析:每章均布置若干机辅练习题(Pspice和 Matlab的使用)。要求以宿舍为单位,在课外完成,每个宿 舍交一份。 (请注明写程序同学姓名,平时成绩10分)。
WLAN
Low Performance Low Cost
HOME-RF
High Performance High Cost
WLAN: Wireless Local Area Nets(手机无线上网)。 WPAN: Wireless Personal Area Nets (个人无线局域网)。
又叫 Bluetooth (‘蓝牙’),工作范围: 工作频率范围:2.400~2.4835GHz。速率:1M 全世界现已有1880家厂商支持V1.0B技术规范
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发送与接收设备小结:
发送与接收设备中,产生频率变换的电路有谐振功 率放大器、倍频器、振荡器、及各种调制、解调器等 。接收机要有足够高的灵敏度(接收弱信号的能力) 和足够高的选择性(区分不同已调信号的能力)。
超外差接收原理:接收到的不同载频的微弱高频已 调信号变成统一的中频已调信号,再进行中频放大, 高增益高稳定的中频放大器容易实现。中波调幅广播 中频是 465KHz。电视图象信号的中频是 38MHz。
产生反射和散射,从而使到达接收点的信号, 除直射波外还有多个反射波和散射波。 使接收信号产生选择性衰落和延时扩展。
选择性衰落使不同的频率不同的衰减特性,产生失真。
延时扩展对高速数据传输影响很大。
多卜勒频移 在高速移动情况下接收,还要考虑多卜勒
频率的影响。
在城市环境中,移动情况下的无线传输信道 的传输特性是十分恶劣的。
不同的信道具有不同的工作频率范围。
三、频率特性 信道的频率特性是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 和附加相移是不同的。
四、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。
例如:无线信道。
五、干扰特性精品课件8来自移动通信中信道的特殊问题
选择性衰落(频域)和延时扩展(时域) 在城市环境中,树林和建筑物等会对电磁波
电路种类与形式很多,应用很广泛。因此,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。
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。
则 vo (t)
例:设非线性输出输入特性是 中直有流:分量;
v o(t) a 0 a 1 v i(t) a 2 v i2(t)
基波分量和谐波分量
: 1,2, 21,22
CAD1-01
CAD1-01:用非线性VCVC实现一个幅度调制电路,如题图
CAD1_01所示。输入信号为两个不同频率的信
输出实现两信号E 相M 乘O , D 即v1*v2
v1
设
是50kHzv 的2 正弦信号,
是1kH
要求得到 标准调幅波SAmMA(调幅度
抑制载波调幅波SCAM
幅度键控调幅波ASK
并分析上述三种调幅波的特点。
1.3 通信电路的基本形式
1.1.1 通信系统组成的示意 图
(全球星系统)
(765KM)
低轨 卫星
手机
计算机
卫星手机
基台
局域网
地面站
同步 卫星
(35860KM)
电视机 计算机
有线 电视网
公用 电信网
电话局
电话机 计算机
寻呼机
寻呼台
广播网
电视机 收音机
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当前移动,无线通信的发展
RFID
WPAN
定义:称这种直接表示原始信息的电信号为基带信号。 直接传送基带信号称为基带信号传输。
电话电缆可传输电话基带信号。视频电缆可传输电视基 带信号。
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载波信号传输
当所使用信道的频率特性不适于基带信号传输时, 可以利用调制技术将基带信号的频谱搬移到信道的 工作频率范围内。例如,为了实现中波广播可以利用 调幅技术将声音基带信号搬移到中波波段的某一频率 附近。这种传送基带信号的方法称为载波信号传输。
度。
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把载波抑制掉,是抑制载波调幅波 SCAM。
fSC (tA ) M A 0co 0 ts V m c ots
设调制信号是方波信号(0~1v),则是幅度键 控调幅波 ASK。 CAD1-01
信道复用
由于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 将多路基带信号合成群路信号在信道中传输。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,可分为频分复用、时分复用和码分复用等。 (FDMA, TDMA, CDMA)
信号通过信道的损耗。
信号通过信道混入各种形式的干扰和噪声。 接收机的接收灵敏度。
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二、通信容量 通信容量是指一个信道能够同时传送独立信号的
路数。
已调信号所占有的频带宽度 。 国际规定电话信号的频带是300~3400Hz。
中波调幅广播(535KHz~1605KHz),广播电台每个已调 信号占有的频带宽度是 9KHz。
我国采用的电视图象信号的频带是0~8MHz。
信道多址复用的方式 。 频分复用( FDMA )。
时分复用( TDMA )。 码分复用( CDMA )。
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三、信号失真度 信号失真度指的是接收设备输出信号不同(失真)于
发送端基带信号的程度。 信道特性不理想。
对信号进行处理的电路(发送与接收设备)特性 不理想。
HOME-RF:Home--Radio Frequency (家庭无线局域网)。 RFID:Radio Frequency Identification(非接触识别系统)。
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1.1.2 通信系统的基本特性
一、传输距离 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。
发送端的信号功率。
理想线性系统的幅度频率特性,H(j)H()A
相位频率特性为线性函数即在本例中, K=
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若线性系统的特性不是理想的,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 真称为线性失真。
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1.2.2 信号通过非线性系统
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。
XAM1 1 2 3 AM
V11 1 0 SIN(0 1 50K)
V21 2 0 SIN(3.33 1 1K)
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1.1.4 通信系统中的信号
基带信号传输
信号频带:在通信系统中被传输的信号,一般情况下都不 是单一频率的信号,而是含有一定频率范围内的各频率分量 。而它所占有频率范围的大小,则称为这个信号所占有的频
带宽度。
举例:对电话来说,它强调可懂度,而不要求音色等。 国际规定电话信号的频带是300~3400Hz。 在通信系统中,规定一路电话信号所占的带宽为4kHz。 又如,我国采用的电视图象信号的频带是0~8MHz等。