[工学]1 绪论finished

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1、第一章绪论通信的传输媒质1.2本课程的特点1.3无线电通信的基本原理1.1人们一直寻求快速远距离的通信手段烽火旗语有线通信无线通信§1.1无线电通信的基本原理烽火、旗语电报（1837Morse）电话（1876Bell）原始手段有线通信无线通信电磁波的存在Maxwell理论Hertz实践三个里程碑：①Leedeforest发明电子三极管②W.Shockley发明晶体三极管③集成电路、数字电路的出现无线电信号传输原理框图信号源发送设备传输信道接收设备收信装置调幅发射机原理方框图振荡器倍频器放大器调制天线声音音频放大话筒超外差式接收机方框图高频放大本地振荡混频低频放大检波中频放大ab

2、cdef变频器图1—1无线通信系统的基本组成信源信源信宿超外差接收机的主要特点就是由频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大；当信号频率改变时,只要相应地改变本地振荡信号频率即可。优点：由于中频比载频低的多，对选频网络的Q值要求低的多，容易实现高增益。不足：由于存在混频，因而存在频率组合干扰，且抑制干扰比较麻烦。数字中频结构：将混频后的中频信号正交数字化，然后进行数字解调。直接变换结构：采用零中频，如图1-2所示。二、无线通信系统的类型按照无线通信系统中关键部分的不同特性,有以下一些类型:1、按照工作频段或传输手段分类,有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通

3、信等。所谓工作频率,主要指发射与接收的射频（RF）频率。射频实际上就是“高频”的广义语,它是指适合无线电发射和传播的频率。无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。2、按照通信方式来分类,主要有（全）双工、半双工和单工方式。3、按照调制方式的不同来划分,有调幅、调频、调相以及混合调制等。4、按照传送的消息的类型分类,有模拟通信和数字通信,也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。各种不同类型的通信系统,其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的,遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路,认识其规律。这些电路

4、和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。数字通信系统传输数字信号的通信系统称为数字通信系统，其原理框图如下图所示：模拟信号经信源编码和信道编码变成数字基带信号，发射机将基带信号调制到高频载波上经信道传输到接收端，接收机还原出数字基带信号，经信道解码和信源解码还原出模拟基带信号。用数字基带信号对高频正弦载波进行的调制称数字调制。根据基带信号控制载波的参数不同，数字调制通常分为与振幅键控调制，频率键控和相位键控三种基本方式。振幅键控（Amplitude-shiftkeying）(ASK)载波振幅受基带控制相位键控（phase-shiftkeying）(PSK)

5、载波相位受基带信号控制，当基带信号p(t)=1时，载波起始相位为0，当p(t)=0时载波起始相位为数字通信系统频率键控：（Frequency-shiftkeying）(FSK)载波频率受基带信号控制，当p(t)=1时，载波频率为f1；当p(t)=1时，载波频率为f2，其波形如右图所示：数字通信的主要优点：(1)有较强的抗干扰能力，通过再生中继技术可以消除噪声的积累，并能对信号传输中因干扰而产生的差错及时发现和纠正，从而提高了信息传输的可靠性。(2)数字信号便于保密处理，易于实现保密通信。(3)数字信号便于计算机进行处理，使通信系统更加通用和灵活。(4)数字电路易于大规模集成，

6、便于设备的微型化数字通信的缺点：数字信号占据频带较宽，频带利用率低，但目前采用了一些新的数字调制技术，不断增大通信容量，提高频率利用率，所以数字通信的发展前景广阔。现代通信系统70年代以前，通信系统主要是模拟体制，接收机如前介绍的超外差接收机，70—80年代无线电通信实现了模拟数字的大转变，从系统控制（选台调谐、音量控制，均衡控制等）到信源编码、信道编码，以及硬件实现技术都无一例外地实现了数字化。现代超外差接收机可用下图来表示，它是一个模拟与数字的混合系统。软件无线电进入90年代后，通信界开始了一场新的无线电革命，即从数字化走向了软件化，软件无线电技术（softwareRad

7、io）应运而生。支持这场革命的是多种技术的综合，包括多频段天线和RF变换宽带A/D/A转换，完成IF、基带、比特流处理功能的通用可编程处理器等。软件无线电最初目的是满足军用通信中不同频段，不同信道调制方式和数据方式的各类电台之间的联网需要，因为它可以很容易地解决各种接口标准之间的兼容问题，使得它的优越性很快得到商用通信的青睐，并且在个人移动通信领域发展迅速。软件无线电是特指具有用软件实现各种功能特点的无线电台（如移动通信中的移动电话机、基站电台、军用电台等），它主要由低成本、高性能的DSP芯