②21 世纪通信教材 通信电子线路 TONGXIN DIANZI XIANLU 钱聪陈英梅编 装昌兴审 拿人民邮电出
第1章绪论 本课程在学科中的位置 公共课 文理 机械 基础课 史工m程 强电 经农电学 哲医 模拟←专业基础课 弱电数字 二、本课程要求 高频 专业课 1、范围:通信领域中各种高频电路(含非线性电路)的组成、 工作原理及分析计算。 2、主要内容:高频小信号放大器、高频功率放大器、正玹波振 荡器、频谱的线性搬移电路、振幅调制与解调、 混频、频率调制与解调、参量电路、反馈控制电 路原理及应用。 3、要求:掌握基本概念和分析方法;掌握有关内容的数学 推导过程;理论与实际结合培养动手能力
第1章 绪论 一、本课程在学科中的位置 理 工 农 医 文 史 经 哲 工 程 类 机械 电学 模 专业基础课 数 高 拟 字 频 公共课 基础课 二、本课程要求 专业课 1、范围：通信领域中各种高频电路(含非线性电路)的组成、 工作原理及分析计算。 2、主要内容：高频小信号放大器、高频功率放大器、正玹波振 荡器、频谱的线性搬移电路、振幅调制与解调、 混频、频率调制与解调、参量电路、反馈控制电 路原理及应用。 3、要求：掌握基本概念和分析方法；掌握有关内容的数学 推导过程；理论与实际结合培养动手能力。 强电 弱电
通信:一地向另一地传递信息。 电子通信:各种信息先转换成电磁能量, 再通过电子设备进实现通信。 1837:摩尔斯一 电报。 1876:贝尔,华特生-电话。 1894:马可尼一向大气层发射第一个无线电信号 1908:德福莱斯特--真空三极管。 1920:AM广播;1930:阿姆斯特朗:FM调制
通信：一地向另一地传递信息。 电子通信：各种信息先转换成电磁能量， 再通过电子设备进实现通信。 1837：摩尔斯---------------电报。 1876：贝尔，华特生------电话。 1894：马可尼------向大气层发射第一个无线电信号 1908：德福莱斯特-----真空三极管。 1920：AM广播；1930：阿姆斯特朗：FM调制
11通信和通信系统 通信:泛指把信息从发送信息者传送到接受信息者的过程。 通信系统:完成信息传输的系统。 信源 设备信道}收信 发信 收信者 设备 噪声源 有线通信:导线、电缆、光纤 无线通信:自由空间
信源 发信 设备 收信 设备 信道 收信者 有线通信：导线、电缆、光纤 无线通信：自由空间 1.1 通信和通信系统 通信：泛指把信息从发送信息者传送到接受信息者的过程。 通信系统：完成信息传输的系统。 噪声源
1.2通信系统中的信号变换过程 1、信号的概念 通信系统中信号的三种形式 基带信号:也称消息信号或调制信号,表 示信息的电信号。例如:话音、图象信号(模 拟信号);数据、电报信号(数字信号)等。 高频载波信号—确知的单一频率的正 弦波信号。 已调波信号—已载有消息信号的高频 载波信号
1.2 通信系统中的信号变换过程 1、信号的概念 通信系统中信号的三种形式 基带信号：也称消息信号或调制信号，表 示信息的电信号。例如：话音、图象信号（模 拟信号）；数据、电报信号（数字信号） 等。 高频载波信号——确知的单一频率的正 弦波信号。 已调波信号——已载有消息信号的高频 载波信号
2、信号的表示方法 (1)数学表达式:例如,u=2sin2×103(V) (2)波形:如右图 T/2T3T/22T (3)频谱:将信号所包含的所有频率在坐标横轴 上表示出来 对周期性的时间函数,可用傅里叶级数分解 为许多离散的频率分量;对非周期性的时间函数, 可用傅里叶变换表示为连续谱
2、信号的表示方法 (1)数学表达式：例如，u=2sin2103 t（V） (2)波形：如右图 i t o T/2 T 3T/2 2T (3)频谱：将信号所包含的所有频率在坐标横轴 上表示出来。 对周期性的时间函数，可用傅里叶级数分解 为许多离散的频率分量；对非周期性的时间函数， 可用傅里叶变换表示为连续谱
2 单频信号:i(t)=2sin100mt 050100f(Hz 100π200元o(rad/s) 双频信号:i(t)=2sin100mt+cos200mt 多频信号:占据一段频带宽度--带宽 离散谱 f 连续谱 B f 1 f2 传输信道的带宽必须大于信号的带宽
双频信号：i(t) = 2 sin 100t + cos200 t 单频信号：i(t) = 2 sin 100t f (Hz) 2 50 100 (rad/s) 0 200 100 1 传输信道的带宽必须大于信号的带宽。 多频信号：占据一段频带宽度----带宽 离散谱 连续谱 B f 1 f 2 f
例1:图示开关函数用傅里叶级数可分解为 K(, t)=-+=cos o,t- 2 2 cos 30.t+-cos 5o. 2兀 3 5兀 K(2t) 频谱图如下 振幅 2/兀 2/3兀 0 2/5兀 π/23/22π 0 2 30 502 例2:话音信号用傅里叶振幅 变换后的频谱分布如图, 0300 3400f(Hz)
K(2 t) 2 t o /2 3/2 2 1 例1：图示开关函数用傅里叶级数可分解为 ( ) − + − K t = + cos t cos t cos t 2 2 2 5 2 5 2 3 3 2 2 2 1 频谱图如下: … 2/ -2/3 2/5 2 32 o 52 振幅 例2：话音信号用傅里叶 变换后的频谱分布如图， 300 3400 f(Hz) o 振幅
3、调制和已调信号频谱 (1)调制:将低频消息信号直接发射是不现实的, 因此,信号的无线传播必须进行调制。如右图所示。 由振荡电路产生一个 高频载波信号,可将其加 已调波 到适当高度的天线上发射 调制 出去,作为传输信息的运 调制信号 载工具。不同的电台可采 (话音或图象) 用不同的载波,避免了信号的相互干扰高频载波信号 高频载波信号可表示为: u=U cos(o t+op 其中,U。振幅;。角频率; q—初相
3、调制和已调信号频谱 （1）调制：将低频消息信号直接发射是不现实的， 因此，信号的无线传播必须进行调制。如右图所示。 由振荡电路产生一个 高频载波信号，可将其加 到适当高度的天线上发射 出去，作为传输信息的运 载工具。不同的电台可采 用不同的载波，避免了信号的相互干扰。 高频载波信号可表示为： uc=Uccos(c t+c ) 其中，Uc——振幅； c——角频率； c——初相 调制 调制信号 (话音或图象) 高频载波信号 已 调 波
(2)调制高频载波信号 用需要传输的消息信号(调制信号) 去控制高频载波信号的某一参数—振幅、 角频率或相位,使其随调制信号的变化而 变化,这一过程称为」。调制后的高频 信号称为已识 调制的主要作用 可以发射,1、进行频谱搬移(将原来不适宜传 制它的信号输的基带信号搬移到适合传输的某 出去。 个频段上,再送入信道); 2、实现信道复用(把多个信号分别 安排在不同的频段上同时进行传输) 3、调制可以提高通信系统抗干扰能 力
（2）调制高频载波信号 用需要传输的消息信号（调制信号） 去控制高频载波信号的某一参数——振幅、 角频率或相位，使其随调制信号的变化而 变化，这一过程称为调制。调制后的高频 信号称为已调波。已调波本身是高频信号， 可以发射，同时因为受到调制，就带着控 制它的信号（即要传输的信号）一起发射 出去。 调制的主要作用： 1、进行频谱搬移（将原来不适宜传 输的基带信号搬移到适合传输的某一 个频段上，再送入信道）； 2、实现信道复用（把多个信号分别 安排在不同的频段上同时进行传输）； 3、调制可以提高通信系统抗干扰能 力