第一讲 通信 绪论

通信电子电路蒋挺明光楼706室[e-mail]06:151本课程主要讲授内容在《电子电路基础》课程的基础上，针对通信设备和系统中的通信电子电路的组成、工作原理以及工程计算等进行分析研究，重点对模拟电子线路进行分析研究。06:152绪论通信系统的构成非线性元件的频率变换作用通信电路系统的发展趋势06:153一、通信系统的构成通信系统的定义：一切能完成信息传输任务的系统可以统称为通信系统。通信系统的发展历程早期：烽火台、人力、畜力。1838年：莫尔斯发明有线电报。1873年：麦克斯韦尔发表电磁辐射理论，奠定了无线通信的理论基础。1876年：贝尔发明电话。1896年：马科尼发明无线电报。06:1541906年：发明真空管。1918年：调幅无线电广播超外差式接收机问世。1925年：开始采用多路通信。1936年：调频无线电广播问世。1940～1945：二次世界大战刺激了雷达微波通信。1948年：发明晶体管。1956年：敷设越洋电缆。1960年：发明激光。1961年：集成电路问世。1962年：第一颗同步卫星上天。06:155七十年代：彩色电视、数字通信、计算机通信发展。八十年代：大规模集成电路、程控交换、光纤通信。80年代以后：超大规模集成电路、综合业务数字网。06:156通信系统的分类：按信道类型分类：按业务（即所传输的信息种类）分类电话、电报、传真、数据按基带信号类型分类模拟通信系统、数字通信系统等电话如收音机、电视、移动无线通信系统光纤通信系统如有线电视、电话等电缆通信系统有线通信系统06:157输入变换器发送设备信道接收设备输出变换器干扰源信源信宿发送端接收端通信系统模型信源经输入变换器后转换成电信号(称为基带信号)，如话筒、摄像机、传感器等发送设备将基带信号变换（调制、放大）成适合于信道传输特性的信号，送入信道信源指需要传送的原始信息源，一般是非电物理量，如语言、音乐、文字和图像等06:158输入变换器发送设备信道接收设备输出变换器干扰源信源信宿发送端接收端信道：传输信息的通道。如自由空间﹑电缆﹑光缆等。干扰源：传输过程中引入的干扰和噪声，即由设备和信道所产生的干扰和噪声接收设备：将信道传送过来的已调信号从众多信号和噪声中选取出来，并且对其进行处理，以恢复出与发送端一致的基带信号输出变换器：将接收设备输出的基带信号，恢复成信息源提供的原始信息，供收信者（信宿）使用06:159信道反射传送的电磁波之间的电离层至经天波之间直线传送的电磁波在发射天线和接收天线直线波航沿大地表面传送，如导地面波地波如声纳、水下无线电水声信道无线信道高速、远距离光缆如有线电视电缆、波导适用于短距离、低速双绞线有线信道500Km100Km06:1510无线电波的传播方式a)地波fc无线电波的波长、频率和传播速度的关系满足波长，c传播速度，f频率。无线电波在空间的传播速度与光速相同，约为3*108m/s06:1511b)天波c)直线波无线信道频段的划分频率范围名称及符号用途0.3-3kHz音频AF电话数据终端3-30kHz甚低频VLF导航、频标30-300kHz低频LF电力通信、导航0.3-3MHz中频MF调幅广播、移动通信等3-30MHz高频HF短波广播、军用通信等30-300MHz甚高频VHF电视、调频、模拟移动0.3-3GHz超高频UHF电视、雷达、移动通信3-30GHz特高频SHF微波、卫星、雷达30-300GHz极高频EHF微波、雷达等105-107GHz紫外、可见光、红外光纤06:1512一些信号的频段CDMA800MHZGSM手机占用频段主要是900MHz和1800MHzWCDMAFDD：上行为1920-1980MHz，下行为2110-2170MHzCDMA2000：上行为824-849MHz，下行为869-894MHzTD-SCDMA:1880~1920MHz、2010~2025MHz和2300~2400MHz06:1513典型调幅无线通信系统06:1514数字通信系统模型信源编码信道编码信道解码器信源译码噪声源信源调制器收信装置信道译码06:1515二、非线性元件的频率变换作用在线性电路中，输出永远是与输入同频率的信号，不可能产生新的频率成分。如果采用非线性的器件、或设法使晶体管工作在超过晶体管特性曲线的线性范围时，就会使输出信号波形产生非线性失真，其中包含了许多高次谐波，即产生了新的频率分量。06:1516例：二极管非线性特性230123iaavavav2012iaavav假定近似取至二次项06:1517输入信号电压为单一频率的余弦电压cosmvVt22012220212012coscos11coscos222coscos2mmmmmmmiaaVtaVtaaVaVtaVtIItIt则输出电流直流分量为整流，二次谐波分量为倍频06:1518若外加两个不同频率的余弦信号电压，即：1122coscosmmvVtVt则输出电流为：20111222112222220121112222211222121212(coscos)(coscos)(coscos)22(cos2cos2)[cos()cos()]2mmmmmmmmmmmmiaaVtVtaVtVtaaaVVaVtVtaVtVtaVVtt12(）12(）上混频下混频06:1519通信电路系统的发展趋势模拟电子电路系统的集成化通信电路系统的数字化06:1520本课程的主要内容信号的产生：正弦波振荡电路。高频信号的放大：小信号谐振放大电路、谐振功率放大电路和宽带功率放大电路。信号的频率变换：倍频、变频、调制、解调等。反馈控制电路：自动增益控制、自动频率控制、锁相环。06:1521通信电子电路与电子电路特性比较06:1522通信电子电路电子电路高频低频非线性线性定性分析定量分析课程要求课程为必修考试课平时成绩10分实验成绩20分期末考试70分06:1523参考书1.解月珍谢沅清编著《通信电子电路》机械工业出版社2003.2.谢嘉奎编著《电子线路非线性部分》(第四版）高等教育出版社2000.3.董在望主编《通信电路原理》（第二版）高等教育出版社2002.4.顾宝良编著《通信电子线路》电子工业出版社2002.06:1524