無(wú)線(xiàn)電廣播發(fā)送與接收課件.ppt

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1、2章無(wú)線(xiàn)電廣播發(fā)送與接收第2章無(wú)線(xiàn)電廣播發(fā)送與接收2.1無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)概述2.2信號(hào)、頻譜與調(diào)制2.3模擬調(diào)制與解調(diào)技術(shù)2.4數(shù)字調(diào)制與解調(diào)技術(shù)思考題與習(xí)題2.1無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)概述通信的目的是為了信息的傳遞和交換。依靠三個(gè)方面的技術(shù)支持：第一，聲音、文字、圖像和數(shù)據(jù)等含有信息的具體表現(xiàn)形式與電信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的技術(shù)（傳感技術(shù)）；第二，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行各種處理的電信號(hào)處理技術(shù)；第三，能對(duì)電信號(hào)(或光信號(hào))進(jìn)行有效變換并傳輸?shù)男畔魉图夹g(shù)。高頻電路是通信系統(tǒng),特別是無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ),是無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的重要組成部分。高頻電路的基本內(nèi)容應(yīng)該包括:（1）高頻振蕩器（2）放大器（3）混頻

2、或變頻（4）調(diào)制與解調(diào)聲音屬于信息范疇，聲音廣播（遠(yuǎn)距離傳送）得益于19世紀(jì)無(wú)線(xiàn)電的發(fā)明。聲音廣播就是點(diǎn)到面的通信。信息，抽象的概念。具體形式有：語(yǔ)言、文字、符號(hào)、音樂(lè)、圖形、圖像和數(shù)據(jù)。信息處理，首先將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后進(jìn)行處理。人們從這些信號(hào)中獲取信息。信息傳輸，通信的主要任務(wù)是傳遞信息，即將經(jīng)過(guò)處理的信息從一個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方。對(duì)信息傳輸?shù)囊笾饕翘岣呖煽啃院陀行?。傳遞信息既可以通過(guò)有線(xiàn)信道，也可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道。信號(hào)的無(wú)線(xiàn)傳輸是無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的主要應(yīng)用，通信作為無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的最早應(yīng)用，其組成和工作過(guò)程，很典型地反映了無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的基本問(wèn)題。通信技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代

3、化充分反映了無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化。通信系統(tǒng)基本組成、作用、分類(lèi)通信系統(tǒng)直接完成信息的傳遞任務(wù)。為了使我們獲取的聲音或圖像信號(hào)，能不失真地傳遞到其它地方，需要對(duì)聲音或圖像信號(hào)做一些處理，使代表這些信息的電信號(hào)變換成有利于傳輸?shù)男盘?hào)。這就是通信系統(tǒng)的基本功能。要掌握無(wú)線(xiàn)通信的基本原理和通信電子線(xiàn)路的組成原理。首先要了解該系統(tǒng)的組成。通信系統(tǒng)框圖由于信道中噪聲和干擾的存在，接收設(shè)備所恢復(fù)的基帶信號(hào)與原基帶信號(hào)之間必然會(huì)存在差異，這一差異稱(chēng)為失真。基帶信號(hào)：由輸入變換器將要傳遞的聲音或圖像消息變換為電信號(hào)，該電信號(hào)包含了原始消息的全部信息(允許存在一定的誤差，或者說(shuō)信息損失)

4、，稱(chēng)為基帶信號(hào)?；鶐盘?hào)的基本特點(diǎn)是其信號(hào)頻譜是寬帶的，即該信號(hào)頻譜范圍的上限頻率和下限頻率的差(即信號(hào)帶寬)，與其下限頻率的比遠(yuǎn)大于1。寬帶信號(hào)包含大量低頻信號(hào)的能量。這些信號(hào)不適于在空間(即無(wú)線(xiàn)信道)中傳播，特別是遠(yuǎn)距離的傳播。輸入變換器的輸出作為通信系統(tǒng)的信號(hào)源。輸出變換器實(shí)現(xiàn)的是輸入變換器的逆過(guò)程，即將經(jīng)過(guò)處理的基帶信號(hào)重新恢復(fù)為原始的聲音或圖像，為人們所接受。射頻信號(hào)：為了能夠在無(wú)線(xiàn)信道中，有效地傳播信息（音頻信號(hào)和視頻信號(hào)），就必須經(jīng)過(guò)調(diào)制，將基帶信號(hào)(即音頻信號(hào)和視頻信號(hào))變換為適合于傳播的高頻信號(hào)，即射頻信號(hào)。這就是說(shuō)，無(wú)線(xiàn)通信中傳送和接收的信號(hào)都是已調(diào)信號(hào)

5、。已調(diào)信號(hào)是窄帶信號(hào)，即已調(diào)信號(hào)頻譜范圍的上限頻率和下限頻率的差，與下限頻率的比遠(yuǎn)小于1。寬帶信號(hào)與窄帶信號(hào)是相對(duì)而言的。信道是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，也就是傳輸媒介，不同的信道有不同的傳輸特性。為了適應(yīng)信道對(duì)要傳輸信號(hào)的要求，就必須將已獲取的基帶信號(hào)再做變換，這就是發(fā)送變換設(shè)備的功用。發(fā)送設(shè)備將基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制等處理，并使其具有足夠的發(fā)射功率，再送入信道，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的有效傳輸。顯然，接收變換設(shè)備的作用與輸入變換設(shè)備相反，用來(lái)恢復(fù)原始基帶信號(hào)。發(fā)送變換和接收變換有許多方式，其傳送信息的效率和可靠性都不同，變換機(jī)理及實(shí)現(xiàn)的電子線(xiàn)路也不同，這些便是我們后面要討論的。發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備通信

6、系統(tǒng)的核心部分是發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備。不同的通信系統(tǒng)的發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的組成不完全相同，但基本結(jié)構(gòu)也還是有相似之處。我們經(jīng)常見(jiàn)到的通信系統(tǒng)有廣播通信系統(tǒng)，移動(dòng)通信系統(tǒng)。它們都是無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。從發(fā)送設(shè)備到接收設(shè)備之間的無(wú)線(xiàn)電波的傳播屬于模擬通信系統(tǒng)，其組成結(jié)構(gòu)基本相同。無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖如下。無(wú)線(xiàn)通信發(fā)送設(shè)備振蕩器產(chǎn)生等幅的高頻正弦信號(hào)，經(jīng)過(guò)倍頻器后，即成為載波頻率信號(hào)；然后，載波頻率信號(hào)被基帶信號(hào)調(diào)制，產(chǎn)生高頻已調(diào)信號(hào)，最后再經(jīng)功率放大器放大，獲得足夠的發(fā)射功率，作為射頻信號(hào)發(fā)送到空間。載波頻率在適合無(wú)線(xiàn)信道傳播的頻率范圍。無(wú)線(xiàn)通信接收設(shè)備接收設(shè)備的

7、第一級(jí)是高頻放大器。由于由發(fā)送設(shè)備發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的傳播，受到很大的衰減，能量受到很大的損失，同時(shí)還受到傳輸過(guò)程中來(lái)自各方面的干擾和噪聲。當(dāng)?shù)竭_(dá)接收設(shè)備時(shí)，信號(hào)是很微弱的，因而需要經(jīng)過(guò)放大器的放大，并且，高頻放大器的窄帶特性同時(shí)濾除一部分帶外的噪聲和干擾。高頻放大器的輸出是載頻為fs的已調(diào)信號(hào)，經(jīng)過(guò)混頻器，與本地振蕩器提供的頻率為fl的信號(hào)混頻，產(chǎn)生頻率為fi的中頻信號(hào)。中頻信號(hào)經(jīng)中頻放大器放大，送到解調(diào)器，恢復(fù)原基帶信號(hào)，再經(jīng)低頻放大器放大后輸出。超外差接收機(jī)的主要特點(diǎn)就是由頻率固定的中頻放大器來(lái)完成對(duì)接收信