工大刂频电子线路第一章.pptx

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1、陈浩陈浩电子与信息工程学院电子与信息工程学院 主楼主楼802室室 86403020-802SEIT of HIT第一第一章绪论章绪论 1.1 课程课程简介简介 1.2 通信系统通信系统的基本概念和模型的基本概念和模型 1.3 通信通信信号传输模型信号传输模型 1.4 典型典型的的常用常用通信系统通信系统 2SEIT of HIT1.1 课程简介课程简介v课程性质：专业基础课课程性质：专业基础课 v课程学时：课程学时：52学时学时v实验实验v考核方式：笔试成绩考核方式：笔试成绩 平时成绩平时成绩 大作业成绩大作业成绩 实验成绩实验成绩 3SEIT of HIT本课本课程程章章节安排节安排第一章绪

2、论第二章晶体管高频小信号谐振放大器第三章高频功率放大器第四章正弦振荡电路第五章振幅调制电路第六章调幅信号的解调第七章角度调制电路第八章调角信号的解调第九章变频电路第十章锁相环工作原理及其应用4SEIT of HITWhat is Communication?What is RF(Radio Frequency)What is the Electronics Circuits?What is the Communication System?1.1 课程简介课程简介5SEIT of HIT1.1 课程简介课程简介v课程地位：课程地位：信号处理信号处理电波传播电波传播通信电子线路通信电子线路高等数

3、学高等数学工程数学工程数学电路基础电路基础信号与系统信号与系统数字信号处理数字信号处理随机信号分析随机信号分析现代信号处理现代信号处理数字图像处理数字图像处理电子线路电子线路大学物理大学物理电路基础电路基础电子线路基础电子线路基础数字逻辑电路数字逻辑电路计算机原理计算机原理单片机原理单片机原理DSP可编程逻辑器件可编程逻辑器件高等数学高等数学工程数学工程数学大学物理大学物理电磁场与电磁波电磁场与电磁波微波技术微波技术天线原理天线原理 6SEIT of HIT1.1 课程简介课程简介v承袭关系：承袭关系：大学物理大学物理电路理论基础电路理论基础电子线路基础（低频电路）电子线路基础（低频电路）高频

4、电子线路高频电子线路PN结、二极管特性、三极管特性、基本放大结、二极管特性、三极管特性、基本放大电路电路(直流通路和交流通路、静态工作点、放直流通路和交流通路、静态工作点、放大电路的分析方法大电路的分析方法)电容元件和电感元件、变压器、电容元件和电感元件、变压器、RLC电压与电电压与电流的关系、流的关系、RLC串联电路、串联电路、GCL并联电路、并联电路、串联谐振、并联谐振、二端口网络串联谐振、并联谐振、二端口网络电磁学基础知识电磁学基础知识7SEIT of HIT1.1 课程简介课程简介v课程任务：课程任务：建立（无线）通信系统的建立（无线）通信系统的概念概念认知基本无线通信系统（高频部分）

5、的认知基本无线通信系统（高频部分）的各各单元电路单元电路：评价电路的性能指标评价电路的性能指标 各个单元信号传输的数学模型各个单元信号传输的数学模型 各个单元的电路的基本形式及分析各个单元的电路的基本形式及分析 设计基本电路设计基本电路 8SEIT of HIT1.2 通信系统的基本概念和模型通信系统的基本概念和模型信信 号号：是是信信息息的的物物理理表表达达层层。它它是是一一个个物物理理量量，是是一一个个载载荷荷信信息息的的实实体体，可可测测量量、可可描描述述、可可显显示示。视视、听听、触触、力力、声声、光光、热热、电电等等。通通信信信信号号有有数数学学模模型型、时时域域波波形形、频频域域结

6、结构构三三种种表表现现形式。形式。（Nyquiste 采样定理）采样定理）。电电子子线线路路：用用L、C、R分分立立元元器器件件、有有源源器器件件（二二极极管管、晶晶体体管管、场场效效应应管管、集集成成电电路路）组组成成。完完成成信信号号采采集集、变变化化处处理理、传传输输等等工作的可触摸的具体载体。工作的可触摸的具体载体。信号传播：信号传播：电磁波电磁波、光、神经等、光、神经等。（。（MaxwellMaxwell方程组）方程组）通通 信信:通通信信的的基基本本问问题题就就是是在在一一点点重重新新准准确确地地或或近近似似地地再再现现另另一一点点所所选选择择的的消消息息。-Claude E.Sh

7、annon（Shannon定定理理，1946，A Mathematical Theory of Communication）9SEIT of HIT1.2 通信系统的基本概念和模型通信系统的基本概念和模型v 无线通信的目的：无线通信的目的：较低频率信号的传递和交换。较低频率信号的传递和交换。人类声音信号频率：人类声音信号频率：20Hz20KHz，电话：，电话：300Hz3.4KHz 电视图像信号：电视图像信号：06MHzv 调制：调制：调制信号（有用信息）去控制高频载波的参数调制信号（有用信息）去控制高频载波的参数,使载波使载波信号的某一个或几个参数（振幅、频率或相位）按照调制信号信号的某一个

8、或几个参数（振幅、频率或相位）按照调制信号的规律变化。的规律变化。AMFMPM。v 调制的原因：调制的原因：天线尺寸、多路通信。天线尺寸、多路通信。高频适于天线辐射和无线传播。当天线的尺寸与信号波长相比高频适于天线辐射和无线传播。当天线的尺寸与信号波长相比拟时拟时,天线的辐射效率才会较高天线的辐射效率才会较高,以较小的信号功率可以传播较以较小的信号功率可以传播较远的距离远的距离,接收天线也才能有效地接收信号接收天线也才能有效地接收信号。v 无线电信号：无线电信号：基带信号（调制信号基带信号（调制信号/音频信号）、载波信号、已调信号音频信号）、载波信号、已调信号 中频信号（中频信号（IF）10S

9、EIT of HIT1.2 通信系统的基本概念和模型通信系统的基本概念和模型信息源信息源输入输入变换器变换器发送发送设备设备信道信道受信者受信者输出输出变换器变换器接收接收设备设备噪声源噪声源模拟通信系统框图模拟通信系统框图 1 1 信息源：需传送的原始信息信息源：需传送的原始信息 2 2 输入变换器：将发信者提供的非电量消息变换为电信号输入变换器：将发信者提供的非电量消息变换为电信号 3 3 发送设备：主要有两大任务：调制、放大发送设备：主要有两大任务：调制、放大 4 4 信道：是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。信道：是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。5 5 接收设备接收设备

10、：从：从已调信号中恢复出发送端相一致的基带信号已调信号中恢复出发送端相一致的基带信号 6 6 输出变换器：将输出的基带信号变换成原来形式的消息输出变换器：将输出的基带信号变换成原来形式的消息 11SEIT of HIT1.2 通信系统的基本概念和模型通信系统的基本概念和模型信源信源Source信源编码信源编码Source Code信道编码信道编码Channel Code调制调制Mod信宿信宿Sink信源信源解码解码Source Decode信道信道解码解码Channel Decode解调解调DeMod信道信道 Channel Wire/Wireless Link/Network Broadca

11、st/Multi-Access噪声噪声Noise数字通信系统模型数字通信系统模型射频射频RF射频射频RF12SEIT of HIT1.3 通信信号传输模型通信信号传输模型13SEIT of HIT1.3 通信信号传输模型通信信号传输模型 14SEIT of HIT1.3 通信信号传输模型通信信号传输模型 15SEIT of HITv对讲机对讲机v广播广播v有线电视网有线电视网v互联网互联网v移动通信网移动通信网v卫星通信：电话、电视、卫星通信：电话、电视、GPS、北斗、北斗等等v电力载波通信电力载波通信v物联网通信物联网通信1.4 典型的常用通信系统典型的常用通信系统三网融合三网融合三网融合三

12、网融合16SEIT of HIT1.4 典型的常用通信系统典型的常用通信系统17SEIT of HIT1.4 典型的常用通信系统典型的常用通信系统无线电广播发射系统框图无线电广播发射系统框图n主振：产生频率稳定的载频信号；主振：产生频率稳定的载频信号；n缓冲：减弱后级对主振的影响，有时为调高主振频率到所需数值，缓冲：减弱后级对主振的影响，有时为调高主振频率到所需数值，缓冲后加一级或者若干级倍频器。缓冲后加一级或者若干级倍频器。n高频放大：提高输出功率。高频放大：提高输出功率。n高频功放：使输出功率达到所需的发射功率，经发射天线高频功放：使输出功率达到所需的发射功率，经发射天线辐射。辐射。n基基

13、带带信信号号通通过过逐逐级级放放大大，在在末末级级功功放放处处获获得得调调制制所所需需的的功功率率。18SEIT of HIT1.4 典型的常用通信系统典型的常用通信系统无线电广播接收系统框图无线电广播接收系统框图线路简单。天线接收到信号非常微弱，几十微伏几毫伏，检波后输出的音频线路简单。天线接收到信号非常微弱，几十微伏几毫伏，检波后输出的音频信号更弱，没有足够大的功率来推动扬声器。耳机收听。信号更弱，没有足够大的功率来推动扬声器。耳机收听。（1 1）灵敏度高，输出功率较大，适用于固定频率的接收。）灵敏度高，输出功率较大，适用于固定频率的接收。（2 2）多个电台接收时，调谐比较复杂。且高频放大

14、器的放大倍数在频率高端）多个电台接收时，调谐比较复杂。且高频放大器的放大倍数在频率高端比频率低端小，对不同的电台的接收效果会不同。比频率低端小，对不同的电台的接收效果会不同。19SEIT of HIT1.4 典型的常用通信系统典型的常用通信系统无线电广播接收系统框图无线电广播接收系统框图特点：特点：由由频率固定频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大。电压增益可以的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大。电压增益可以做大，选择性可以做高。做大，选择性可以做高。本机振荡频率的调节与混频器输入回路的调谐时同步进行的，必须保持角本机振荡频率的调节与混频器输入回路的调谐时同步进行的，必须保持角

15、频率差为频率差为固定的中频固定的中频。多电台接收只需调节本振即可，方便快捷。多电台接收只需调节本振即可，方便快捷。20SEIT of HIT1.4 典型的常用通信系统典型的常用通信系统手机通信系统收发信号流程示意图手机通信系统收发信号流程示意图特点特点：全双工工作，可同时收发。：全双工工作，可同时收发。21SEIT of HIT1.4 典型的常用通信系统典型的常用通信系统卫星通信系统链路示意图卫星通信系统链路示意图天天空空地地海海22SEIT of HIT本章主要内容本章主要内容 1.课程简介课程简介 2.通信系统的基本概念和模型通信系统的基本概念和模型 3.通信信号传输模型通信信号传输模型 4.典型常用通信系统典型常用通信系统 23SEIT of HIT本课本课程程章章节安排节安排第一章绪论(2、5、6)第二章晶体管高频小信号谐振放大器第三章高频功率放大器第四章正弦振荡电路第五章振幅调制电路第六章调幅信号的解调第七章角度调制电路第八章调角信号的解调第九章变频电路第十章锁相环工作原理及其应用24Harbin Institute of TechnologySchool of Electronics&Information Engineering