《通信電子電路》全套PPT課件

《通信電子電路》全套PPT課件,通信電子電路,通信,電子電路,全套,PPT,課件 本章內容本章內容1.1 1.1 通信系統(tǒng)的概念通信系統(tǒng)的概念1.2 1.2 無線電波的傳播特性無線電波的傳播特性1.3 1.3 無線電波的頻段劃分無線電波的頻段劃分1.4 1.4 調制的通信系統(tǒng)調制的通信系統(tǒng) 本章重點與難點本章重點與難點 （一）本章重點（一）本章重點 通信系統(tǒng)的組成；通信系統(tǒng)的組成；無線電波的傳輸特性；無線電波的傳輸特性；超外差式接收系統(tǒng)；超外差式接收系統(tǒng)；（二）本章難點（二）本章難點 調制的通信系統(tǒng)調制的通信系統(tǒng)網絡的互聯(lián)網絡的互聯(lián)1.1 1.1 通信系統(tǒng)的概念通信系統(tǒng)的概念聲音的傳遞聲音的傳遞手機手機圖像的傳遞圖像的傳遞傳輸信息的系統(tǒng)傳輸信息的系統(tǒng)通信的目的是通信的目的是傳遞信息傳遞信息通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)(包括語言、音樂、文本、圖像和數據等包括語言、音樂、文本、圖像和數據等)。理解：理解：任何一個通信系統(tǒng)，都是從一個稱為信息源的時任何一個通信系統(tǒng)，都是從一個稱為信息源的時空點向另一個稱為信宿的目的點（用戶）傳送信空點向另一個稱為信宿的目的點（用戶）傳送信息。通信系統(tǒng)是指息。通信系統(tǒng)是指實現(xiàn)這一通信過程的全部技術實現(xiàn)這一通信過程的全部技術設備和信道的總和。設備和信道的總和。信息源信息源發(fā)發(fā) 送送設設 備備 信信 道道接接 收收設設 備備收信裝置收信裝置噪聲源噪聲源電信號電信號通信系統(tǒng)的基本組成通信系統(tǒng)的基本組成（結合目錄）（結合目錄）信息源：信息源：是指要傳送的原始信息，如文字、數據、語音、是指要傳送的原始信息，如文字、數據、語音、音樂、圖像等。音樂、圖像等。噪聲源：噪聲源：是指信道中的噪聲及分散在通信系統(tǒng)中其是指信道中的噪聲及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集中表示。（突發(fā)性噪聲和它各處噪聲的集中表示。（突發(fā)性噪聲和隨機噪聲）隨機噪聲）對于非電量信號：對于非電量信號：經輸入變送器變換為電信號（例如被傳輸的是聲音經輸入變送器變換為電信號（例如被傳輸的是聲音信息就需先經聲信息就需先經聲電換能器電換能器話筒，變換為相應信話筒，變換為相應信號的電信號）。號的電信號）。輸入信息本身就是電信號時：輸入信息本身就是電信號時：（如計算機輸出的二進制信號）可以直接送到發(fā)送（如計算機輸出的二進制信號）可以直接送到發(fā)送設備。設備。發(fā)送設備：發(fā)送設備：是將電信號變換為適應于信道傳輸特性的信號的是將電信號變換為適應于信道傳輸特性的信號的一種裝置。一種裝置。接收設備：接收設備：接收設備的功能和發(fā)送設備相反，它是將經信道接收設備的功能和發(fā)送設備相反，它是將經信道傳輸后接收到的信號恢復成與發(fā)送設備輸入信號傳輸后接收到的信號恢復成與發(fā)送設備輸入信號相一致的一種裝置。相一致的一種裝置。收信裝置：收信裝置：將電信號還原成原來的信息。將電信號還原成原來的信息。信道：信道：傳輸信息的通道，或傳輸信號的通道。傳輸信息的通道，或傳輸信號的通道。信道的分類：信道的分類：有線信道和無線信道。有線信道和無線信道。有線信道：有線信道：包括架空明線、電纜、光纜等。包括架空明線、電纜、光纜等。無線信道：無線信道：是傳輸無線電波的自由空間，如地球表面的大氣是傳輸無線電波的自由空間，如地球表面的大氣層、水、地下及宇宙空間等。層、水、地下及宇宙空間等。通信系統(tǒng)的分類（信息傳輸方式）通信系統(tǒng)的分類（信息傳輸方式）傳輸線傳輸線有線通信有線通信發(fā)信源發(fā)信源發(fā)發(fā) 送送設設 備備 信信 道道接接 收收設設 備備收信裝置收信裝置噪聲源噪聲源電信號電信號模擬信號模擬信號 模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)自由空間自由空間無線通信無線通信數字信號數字信號 數字通信系統(tǒng)數字通信系統(tǒng)發(fā)信源發(fā)信源發(fā)送設備發(fā)送設備 信信 道道接收設備接收設備收信裝置收信裝置噪聲源噪聲源電信號電信號調制調制(頻帶頻帶)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)(調制器調制器)(解調器解調器)發(fā)信源發(fā)信源發(fā)送設備發(fā)送設備 信信 道道接收設備接收設備收信裝置收信裝置噪聲源噪聲源電信號電信號通信系統(tǒng)的分類通信系統(tǒng)的分類基帶通信系統(tǒng)基帶通信系統(tǒng)傳播特性：傳播方式、傳播距離、傳播特點傳播特性：傳播方式、傳播距離、傳播特點決定因素：決定因素：無線電波的頻率無線電波的頻率 f地波地波 （長波、中波）（長波、中波）天波天波（短波）（短波）空間波空間波（超短波）（超短波）1.2 1.2 無線電波的傳播特性無線電波的傳播特性說明：說明：無線電傳播一般都要采用高頻（射頻）才適于天無線電傳播一般都要采用高頻（射頻）才適于天線輻射和無線傳播。線輻射和無線傳播。原因：原因：根據天線理論，要將無線電信號有效的發(fā)射出去，根據天線理論，要將無線電信號有效的發(fā)射出去，天線的尺寸必須和要傳輸的電信號的波長為同一數天線的尺寸必須和要傳輸的電信號的波長為同一數量級。量級。1.3 1.3 無線電波的頻段劃分無線電波的頻段劃分頻率從幾十千赫至幾萬兆赫的電磁波都屬于無線電頻率從幾十千赫至幾萬兆赫的電磁波都屬于無線電波，所以它的頻率范圍是很寬的，為了便于分析和應用，波，所以它的頻率范圍是很寬的，為了便于分析和應用，習慣上將無線電的頻率范圍劃分為若干個區(qū)域，即對頻習慣上將無線電的頻率范圍劃分為若干個區(qū)域，即對頻率或波長進行分段，稱為頻段或波段。率或波長進行分段，稱為頻段或波段。無線電波的分類：無線電波的分類：1.按波長分按波長分超長波、長波、中波、短波、超短波（米波）、超長波、長波、中波、短波、超短波（米波）、分米波、厘米波、毫米波等分米波、厘米波、毫米波等2.按頻率分按頻率分甚低頻、低頻、中頻、高頻、甚高頻、特高頻、超甚低頻、低頻、中頻、高頻、甚高頻、特高頻、超高頻、極高頻等高頻、極高頻等電磁波波長：電磁波波長：電波在一個震蕩周期電波在一個震蕩周期T內的傳播距離叫波長，用符號內的傳播距離叫波長，用符號表示。表示。無線電波在空間傳播的速度：無線電波在空間傳播的速度：每秒每秒30萬公里，用萬公里，用C表示。表示。波長波長，頻率，頻率f和電磁波傳播速度和電磁波傳播速度C的關系可用下式的關系可用下式表示：表示：=C*T=C/f 圖圖 1 4 電磁波波譜電磁波波譜 表表1-1為無線電波的波（頻）段頻段劃分及其用途表為無線電波的波（頻）段頻段劃分及其用途表 目前無線電廣播使用的無線電波段是：目前無線電廣播使用的無線電波段是：中波廣播：中波廣播：5351605KHz短波廣播：短波廣播：224MHz調頻廣播：調頻廣播：88108MHz高頻的劃分：高頻的劃分：狹義：狹義：330MHz廣義：廣義：300k3GHz中頻中頻超高頻超高頻1.4 1.4 調制的通信系統(tǒng)調制的通信系統(tǒng)因特網上的因特網上的“貓貓”聲音的無線傳遞聲音的無線傳遞手機手機 電信號通信中，實現(xiàn)信號遠距離電信號通信中，實現(xiàn)信號遠距離傳輸的一種主要方法。傳輸的一種主要方法。調制：調制：就是在傳送信號的一方（發(fā)送端），用我們所要傳送的對就是在傳送信號的一方（發(fā)送端），用我們所要傳送的對象（例如話音信號）去控制載波的幅度（或頻率或相位），象（例如話音信號）去控制載波的幅度（或頻率或相位），使載波的幅度（或頻率或相位）隨要傳送的對象信號而變，使載波的幅度（或頻率或相位）隨要傳送的對象信號而變，這里對象信號本身稱為這里對象信號本身稱為“調制信號調制信號”，調制后形成的信號稱，調制后形成的信號稱為為“已調信號已調信號”。一、一、什么是調制什么是調制調制的方式調制的方式:控制控制調調制制低頻信號低頻信號高頻信號高頻信號（載波）（載波）載波的參數載波的參數已調波已調波幅度調制（簡稱幅度調制（簡稱“調幅調幅”，AM）頻率調制（簡稱頻率調制（簡稱“調頻調頻”，F(xiàn)M）相位調制（簡稱相位調制（簡稱“調相調相”，PM）幅度幅度 頻率頻率 相位相位角度調制角度調制相角相角載波的作用：載波的作用：在調制的通信系統(tǒng)中，載波只起一個裝載和運送信號在調制的通信系統(tǒng)中，載波只起一個裝載和運送信號的作用，相當于的作用，相當于“運載工具運載工具”，而調制信號才是真正而調制信號才是真正需需要傳送的對象。要傳送的對象。分析：若信號頻率為分析：若信號頻率為1kHz，其相應波長為其相應波長為300km，若采用若采用1/4 波長的天線，根據波長的天線，根據就可以算出就可以算出天線長度需要天線長度需要75km，制造這樣制造這樣的天線是很困難的。的天線是很困難的。二、二、為什么要進行調制？為什么要進行調制？只有天線實際長度與電信號的波長相比擬時，只有天線實際長度與電信號的波長相比擬時，這時電信號才能以電磁波形式有效地輻射，這就這時電信號才能以電磁波形式有效地輻射，這就要求原始電信號必須有足夠高的頻率。要求原始電信號必須有足夠高的頻率。三、三、什么是解調什么是解調解調：解調：就是在接收信號的一方（接收端）；從就是在接收信號的一方（接收端）；從收到的已調信號中把調制信號恢復出來。調收到的已調信號中把調制信號恢復出來。調幅波的解調叫幅波的解調叫“檢波檢波”，調頻波的解調叫，調頻波的解調叫“鑒頻鑒頻”，解調是其統(tǒng)稱。，解調是其統(tǒng)稱。四、無線電廣播發(fā)送系統(tǒng)四、無線電廣播發(fā)送系統(tǒng)組成：組成：高頻、低頻和電源三大部分組成。高頻、低頻和電源三大部分組成。高頻部分有：高頻部分有：主振級主振級由石英晶體振蕩器產生頻率穩(wěn)定度高的載波；由石英晶體振蕩器產生頻率穩(wěn)定度高的載波；緩沖級緩沖級實質上是一種吸收功率小，工作穩(wěn)定的放大實質上是一種吸收功率小，工作穩(wěn)定的放大級，其作用是減弱后級對主振級的影響；級，其作用是減弱后級對主振級的影響；倍頻器倍頻器將載波頻率提高到需要的頻率值；將載波頻率提高到需要的頻率值；高頻放大器高頻放大器高頻放大以提高輸出功率；高頻放大以提高輸出功率；調制器調制器其功能是使高頻載波信號幅度按低頻信號大小其功能是使高頻載波信號幅度按低頻信號大小變化的幅度調制，然后經發(fā)射天線以電磁波形變化的幅度調制，然后經發(fā)射天線以電磁波形式向遠方輻射。式向遠方輻射。低頻部分有：低頻部分有：話筒（或錄音帶等）、低頻電壓放大器、低頻功率放話筒（或錄音帶等）、低頻電壓放大器、低頻功率放大器。大器。作用：作用：這樣將使低頻電信號通過逐級放大獲得所需的功率電這樣將使低頻電信號通過逐級放大獲得所需的功率電平電，然后對高頻（載波）進行調幅。平電，然后對高頻（載波）進行調幅。2超外差式接收機超外差式接收機其接收過程如下：其接收過程如下：從接收天線收到微弱高頻調幅信號經輸入回路選頻后，通過從接收天線收到微弱高頻調幅信號經輸入回路選頻后，通過高頻放大器放大，送到混頻器與本機振蕩器所產生的等幅高高頻放大器放大，送到混頻器與本機振蕩器所產生的等幅高頻信號進行混頻，在其輸出端得到波形包絡形狀與輸入高頻頻信號進行混頻，在其輸出端得到波形包絡形狀與輸入高頻信號的波形相同，但頻率由原來高頻變化為中頻的調幅信信號的波形相同，但頻率由原來高頻變化為中頻的調幅信號，經中頻放大后送到檢波器，檢出原調制的低頻信號，然號，經中頻放大后送到檢波器，檢出原調制的低頻信號，然后再經過低頻放大，最后從揚聲器還原成原來的聲音信息后再經過低頻放大，最后從揚聲器還原成原來的聲音信息（語言或音樂）。（語言或音樂）?！巴ㄐ烹娮与娐吠ㄐ烹娮与娐贰闭n程主要內容有：諧振回路、課程主要內容有：諧振回路、小信號調諧放大器、高頻調諧功率放大器、倍頻小信號調諧放大器、高頻調諧功率放大器、倍頻器、正弦波振蕩器、變頻器、振幅調制及檢波電器、正弦波振蕩器、變頻器、振幅調制及檢波電路、角度調制及解調電路等。著重討論路、角度調制及解調電路等。著重討論發(fā)送設備發(fā)送設備和接收設備各單元的工作原理和組成，以及構成和接收設備各單元的工作原理和組成，以及構成發(fā)送、接收設備的各種單元電路的工作原理、典發(fā)送、接收設備的各種單元電路的工作原理、典型電路和分析方法型電路和分析方法。1.5 “通信電子電路通信電子電路”課程主要內容課程主要內容振蕩器振蕩器諧振功率諧振功率放大器放大器調頻、調幅調頻、調幅低頻電壓放大器、低頻功率放大器低頻電壓放大器、低頻功率放大器小信號諧振小信號諧振功率放大器功率放大器變頻器變頻器振蕩器振蕩器考試方式：考試方式：平時平時：20考試：考試：80參考書目：參考書目：高頻電子線路高頻電子線路.張肅文張肅文.高等教育出版社高等教育出版社高頻電路高頻電路.沈偉慈沈偉慈.西安電子科技大學西安電子科技大學