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1、1緒論1.1無線電通信發(fā)展簡史1.2無線電信號傳輸原理1.2.1傳輸信號的基本方法1.2.2無線電信號的產(chǎn)生與發(fā)射1.2.3無線電信號的接收1.3通信的傳輸媒質(zhì)1.1無線電通信發(fā)展簡史1837年莫爾斯發(fā)明電報(bào),創(chuàng)造莫爾斯電碼,開創(chuàng)通信的新紀(jì)元。1876年貝爾發(fā)明電話,能夠直接將語言信號變?yōu)殡娦盘栄貙?dǎo)線傳送。1887年德國物理學(xué)家赫茲以卓越的實(shí)驗(yàn)技巧證實(shí)了電磁波是客觀存在的。1864年英國物理學(xué)家麥克斯韋從理論上證明了電磁波的存在,為后來的無線電發(fā)明和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。1895年馬可尼首次在幾百米的距離實(shí)現(xiàn)電磁波通信,1901年首次完成橫
2、渡大西洋的通信。1904年,弗萊明發(fā)明電子二極管,進(jìn)入無線電電子學(xué)時代。1907年李·德·福雷斯特發(fā)明了電子三極管,用它可組成多種重要功能的電子線路。1948年肖克萊等人發(fā)明了晶體三極管,它在許多方面已取代了電子管的傳統(tǒng)地位。20世紀(jì)60年代開始出現(xiàn)將“管”、“路”結(jié)合起來的集成電路。End1.1無線電通信發(fā)展簡史通信的一般含義是從發(fā)送者到接收者之間信息的傳遞。用電信號傳輸信息的系統(tǒng)稱通信系統(tǒng),也稱電信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)由輸入、輸出變換器,發(fā)送、接收設(shè)備和信道等組成。1.2.1傳輸信號的基本方法1.2.1傳輸信號的基本方法圖1.2.3通信系統(tǒng)框圖
3、信號源接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備傳輸信道收信裝置在實(shí)際的通信電子線路中傳輸?shù)氖歉鞣N電信號,為此就需要將各種形式的信息轉(zhuǎn)變成電信號。常見的輸入變換器有:話筒攝象機(jī)各種傳感器件輸入變換器發(fā)送設(shè)備的作用:將基帶信號變換成適合信道的傳輸特性的信號。對基帶信號進(jìn)行變換的原因:基帶信號往往并不適合信道的直接傳輸。發(fā)送設(shè)備為什么要調(diào)制?無線電波只是一種波長比較長的電磁波,占據(jù)的頻率范圍很廣。在自由空間中,波長與頻率存在以下關(guān)系:c=λf式中:c為光速,f和λ分別為無線電波的頻率和波長,因此,無線電波也可以認(rèn)為是一種頻率相對較低的電磁波。對頻率或波長進(jìn)行分段,分別稱為頻
4、段或波段。不同頻段信號的產(chǎn)生、放大和接收的方法不同,傳播的能力和方式也不同,因而它們的分析方法和應(yīng)用范圍也不同。電磁波波譜信號及其頻譜由于任何復(fù)雜的信號,都可分解為許多不同頻率的正弦信號之和,因此,所謂“頻譜”即是指組成信號的各正弦分量按頻率分布的情況。為了更直觀地了解信號的頻率組成和特點(diǎn),我們通常采用作圖的方法來表示頻譜。用頻率f作橫坐標(biāo),用信號的各正弦分量的相對振幅作縱坐標(biāo),通常稱之為頻譜圖。語音信號頻譜示意圖可以看到語音信號的頻譜是連續(xù)的,其主要能量集中在1000Hz左右。電壓f/Hz3003400理論和實(shí)踐證明,只有當(dāng)電信號的頻率很高,
5、以致它的波長與天線的尺寸相近時,電信號才能有效輻射傳輸。一般基帶信號頻率很低,采用調(diào)制就可以把低頻基帶信號調(diào)制在高頻載波信號上,從而易于實(shí)現(xiàn)電信號的有效傳輸。調(diào)制的基本原理用基帶信號去改變高頻載波信號的某一參量,就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)制。用基帶信號去改變高頻載波信號的振幅,則稱為振幅調(diào)制,簡稱調(diào)幅,用符號AM表示。用基帶信號去改變高頻載波信號的頻率,則稱為頻率調(diào)制,簡稱調(diào)頻,用符號FM表示。用基帶信號去改變高頻載波信號的相位,則稱為相位調(diào)制,簡稱調(diào)相,用符號PM表示。調(diào)制方式接收設(shè)備的作用:接收傳送過來的信號,并進(jìn)行處理,以恢復(fù)發(fā)送端的基帶信號。對接收設(shè)
6、備的要求:由于信號在傳輸和恢復(fù)的過程中存在著干擾和失真,接收設(shè)備要盡量減少這種失真。接收設(shè)備收信裝置接收設(shè)備輸出的電信號變換成原來形式的信號的裝置。如:還原聲音的喇叭恢復(fù)圖象的顯象管收信裝置1.2.2無線電信號的產(chǎn)生與發(fā)射圖1.2.3正弦調(diào)幅波形將音頻信號“裝載”在高頻載波上,以利于由天線發(fā)射和接收。倍頻高頻放大調(diào)制話筒聲音發(fā)射天線圖1.2.8調(diào)幅發(fā)射機(jī)方框圖音頻放大高頻振蕩緩沖1.2.2無線電信號的產(chǎn)生與發(fā)射End1.2.3無線電信號的接收圖1.2.11超外差式接收機(jī)方框圖1.3通信的傳輸媒質(zhì)根據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同,分為有線通信與無線通信。有線電
7、視網(wǎng)廣播網(wǎng)電視機(jī)收音機(jī)局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2圖1.2.3通信系統(tǒng)框圖接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備傳輸媒質(zhì)圖1.2.3通信系統(tǒng)框圖接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備傳輸媒質(zhì)有線通信傳輸媒質(zhì)有:雙線對電纜同軸電纜光纖(光纜)無線通信的傳輸媒質(zhì)是自由空間。1.3通信的傳輸媒質(zhì)1、雙線對電纜適用于短距離(小于100m)、1Mb/s數(shù)據(jù)率的通信環(huán)境。2、同軸電纜適用于距離在幾百米、帶寬小于10Mhz、碼流率小于20Mbps的通信環(huán)境。有線通信信道3、光纖衰減小(小于1db/km)、工作頻率高、信息容量大。1.3通信的傳輸媒質(zhì)圖1.3.1電磁波傳播的幾種方式無線通信的傳輸媒質(zhì)是自由空間
8、。音頻射頻微波高頻電子線路的工作頻段End1.3通信的傳輸媒質(zhì)消息信號源放大器調(diào)制器高頻振蕩器諧振放大器或倍頻器已調(diào)波放大器發(fā)射天線接收天線高頻放大器