手机通信原理

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1、第1页第章无线通信原理【本章学习指导】本章概要地介绍了用无线电波传递信息的基本原理。就广义的传递信息而言，必须要有“发”和“收”两个环节。无线电传输信息也不例外，无非是用无线电波作为载体来传输信息，无线传输信息由收信机和发信机共同组成了无线传输信息的系统。因此在学习本章时，不能将收信和发信孤立起来看待，要用“系统”的观点认识收信机和发信机的实质。事实上，收信和发信都是为了传输信息。信息，是一个广义的概念，在无线通信中，信息特殊的含义是信号。无线通信会涉及到许多信号，如射频信号、中频信号、音频信号、本振信号

2、⋯⋯信号的主要特征是频率，信号的频率是无线通信中的一个重要物理量，是区分形形色色信号的主要标志。如果说发信的过程主要体现在“调制”和“升频”上，收信过程恰好与之相反，主要体现了“解调”和“降频”。此外本章还介绍了通信的“单工”“、双工”方式和无线覆盖的“大区”“、小区”制式。因为手机是一部双工制的超小型无线收发信机，所以本章是学习手机射频电路的入门。信息的无线传输远距离的实时通信曾经是人类最古老的梦想，人们一直致力于将这个梦想变为现实，无线电波的出现圆了人们的梦。世纪中期，麦克斯韦提出了电磁场动力理论。年

3、，赫兹以卓越的实验成就证实了电磁波的客观存在，他的实验证明：电磁波在自由空间的传播速度与光速相同，并能产生反射、折射等与光波相同的现象，使麦克斯韦的理论得到证实。人们为了纪念赫兹，将无线电波的频率单位定为赫兹（。此后，俄国的波波夫、意大利的马克尼等科学家致力于研究如何利用电磁波传输信息。年，马克尼首次在几百米的距离，用电磁波通信获得成功，年又首次完成横渡大西洋的无线电通信。从此，无线电通信进入了实用阶段。用无线的方式传输信息除了电磁波以外，还有利用红外线传送。例如彩色电视的遥控器就是红外线传送信息的典型应

4、用。在森林防火系统中，是利用红外线遥感器来探测火灾的信息。但由于红外线传送信息的距离较近、衰减大、工作频率低，多用于检测和控制系统中。移动通信是采用无线电波传送信息的，以下将介绍无线电波传输信息的过程。第2页无线信息的发送信息传输对人类的生活的重要性是不言而喻的。传递信息的方式多种多样，人与人之间的对话，是最基本、最常见的传递信息方式，但这种方式作用距离近、衰减大，只适于近距离传播；我国古代利用烽火台传递信息，在烽火台上点上烟火，就是战争的信号，方圆几十里都能看到。此外，诸如信鸽、驿站快马等，都是人们曾经

5、用过的传递信息的方法；抗日战争时的“消息树”，是抗日军民传递“鬼子进村”的消息；海军和铁路使用的旗语，是用编码的方法来传递信息。利用无线电波，可以传递哪些信息呢？可以传递声音、图像、图文、编码等信息。其中声音和图像信息属于模拟信号，图文和编码属于数字信号。利用无线电波传递信息，具有速度快、作用距离远的特点，使信息传递具有实时性和即时性。例如，卫星直播的电视节目，在美国进行的一场球赛，在中国马上就能看到。因此，无线电通信成为当今社会最重要的最常用的传递信息方式。无线电波是如何传递信息呢？下面以传递声音信息为

6、例进行说明。无线电发信机的基本组成如图所示。图无线电发信机基本组成音频信号声音信号经过话筒变为电信号，此电信号称为音频信号，其频率范围从，记作。音频信号可用数轴来表示声音频率的高低，如图所示。音频信号的频率与人们发声有关，通常嗓音粗的语音频率低；嗓音细的语音频率高。演奏电子琴声音的音符与频率一一对应，也就是说不同的频率产生不同的音符。可见音频信号的频率反映了音调的变化。小于信号的频率称为次声波，次声波人耳无法听到，因为它的振动频率每秒不足次，使人耳的鼓膜振动不起来。的频率称为超声波，超声波人耳也无法听到，

7、因它的振动频率每秒超过第3页图音频范围与次声波、超声波次，振动得太快了，人耳的鼓膜来不及反应，所以人听不到超声波。【注释在无线电通信中，信号是一个极其重要而广义的概念。信号可分为各种类别，如语音信号、图像信号；数字信号、模拟信号；高频信号、低频信号等，这些信号统称为信息。实际上信息是一个更为广义的概念，也是当今最为时髦的话题。信号是个很复杂的物理量，但是最基本的电信号可用正弦波表示，如图，也称波形图。其中横坐标是时间，纵坐标是信号电压为了描述信号的特征，常用到一些物理量：频率：单位时间内交流信号的变化次数

8、，基本单位为赫兹，记为频率表征了电信号变化的快慢，例如我们熟知的照明电的频率为，说明它一秒钟变化了次。）周期：交流电变化一次所需的时间，基本单位为秒，记为为。周期和频率是密切相关的量，两者互为倒数的关系，关系式为或）波长：经过一个周期，电磁波传播的距离。其关系式为或其中为光速，电压：交流信号的大小，基本单位是伏特，记为。由于交流信号是变化的所以有瞬时值有效值电信号的波形图和最大值的区别。对于正弦交流电压图而言，瞬时值，而最大值