通信电路复习与考试

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1、一、复习考试要求：一、复习考试要求：1.要求：要求：2.方式：闭卷，可带方式：闭卷，可带B5大小纸一张记公式。带计算器。大小纸一张记公式。带计算器。题型：判断题、计算填空、计算分析等题型：判断题、计算填空、计算分析等 建立通信系统的概念。建立通信系统的概念。加深对前后知识的融会贯通。加深对前后知识的融会贯通。掌握常用电路的分析方法。掌握常用电路的分析方法。注重概念的理解和应用。注重概念的理解和应用。以电子讲稿和习题为主线。以电子讲稿和习题为主线。参考教材和有关参考书。参考教材和有关参考书。l根据对系统不同的要求，提出不同的指标，有不同的系统设根据对系统不同的要求，提出不同的指标，有不同的系统设

2、计方案和信号处理方法计方案和信号处理方法n系统特性系统特性l传输距离、通信容量、信号失真度、抗干扰能力传输距离、通信容量、信号失真度、抗干扰能力信源信源发送设备接收设备信道信道信宿信宿噪声与干扰发射机发射机接收机接收机噪声与干扰噪声与干扰三、本学期主要内容回顾：三、本学期主要内容回顾：l当所使用信道的频率特性不适于基带信号传输时，可当所使用信道的频率特性不适于基带信号传输时，可以利用调制技术将基带信号的频谱变换到适合信道的以利用调制技术将基带信号的频谱变换到适合信道的工作频率范围内，这就是载波信号传输。由发射工作频率范围内，这就是载波信号传输。由发射设备完成。调制方式主要有：设备完成。调制方式

3、主要有：l调幅调幅l调频调频l调相调相n信道特性：信道特性：衰减特性、工作频率范围、频率特性、时变时衰减特性、工作频率范围、频率特性、时变时不变特性、干扰特性不变特性、干扰特性内容回顾内容回顾缓冲级缓冲级倍频器倍频器放大级放大级调制器调制器高频高频功放功放振荡器振荡器（载波（载波）低频低频功放功放低频低频放大放大发射机原理方框图发射机原理方框图三、本学期主要内容回顾（续）：三、本学期主要内容回顾（续）：课程内容围绕通信系统的发送与接收设备的基本课程内容围绕通信系统的发送与接收设备的基本 功能电路展开的。功能电路展开的。AM、FM、PMl信号频率高信号频率高低频信道太拥挤低频信道太拥挤l信号功率

4、微弱信号功率微弱长距离传输长距离传输需多级放大需多级放大l多信号同时到达接收端多信号同时到达接收端需要较好的信道选择能力需要较好的信道选择能力直接式接收机不能满足接收要求直接式接收机不能满足接收要求多采用超外差式接收机多采用超外差式接收机.即：即：将接收到的不同载频的微弱高频已调信号变换成统一将接收到的不同载频的微弱高频已调信号变换成统一的固定的中频已调信号，再在固定中频上进行放大、的固定的中频已调信号，再在固定中频上进行放大、检波和后续的信号处理。检波和后续的信号处理。l在中频实现对有用信道的选择在中频实现对有用信道的选择对对Q Q值的要求低，选择信道主要靠中频滤波器值的要求低，选择信道主要

5、靠中频滤波器l接收机天线接收下来的信号极弱（接收机天线接收下来的信号极弱（-120-120dBmdBm），），将此信将此信号放大到解调器前，使解调器可解调，需要放大号放大到解调器前，使解调器可解调，需要放大100100多多dBdB，为了放大器的稳定，在一个频带内的放大器，其为了放大器的稳定，在一个频带内的放大器，其增益应控制在增益应控制在50506060dBdB以内以内超外差接收机方案将接收机的总增益分散到射频、超外差接收机方案将接收机的总增益分散到射频、中频和基带三个频段上（中放增益主要的）中频和基带三个频段上（中放增益主要的）高增益的中频放大器制作容易并且稳定高增益的中频放大器制作容易并且

6、稳定l固定中频上进行解调相对容易固定中频上进行解调相对容易l外差式接收机最大的缺点：外差式接收机最大的缺点：组合干扰频率点多，如交调干扰、互调干扰等；在寄组合干扰频率点多，如交调干扰、互调干扰等；在寄生通道中，镜像频率干扰现象最为严重。生通道中，镜像频率干扰现象最为严重。消除镜像频率干扰的最好办法是不让它进入变频器，消除镜像频率干扰的最好办法是不让它进入变频器，在低噪放大器后变频器之前加滤波器。在低噪放大器后变频器之前加滤波器。提高中频频率提高中频频率二次变频方案二次变频方案：两次变频，第一次混频采用高中频，：两次变频，第一次混频采用高中频，以提高对镜像频率的抑制能力，第二次混频采用低以提高对

7、镜像频率的抑制能力，第二次混频采用低中频，实现窄带（只让信号通过），减小噪声，抑中频，实现窄带（只让信号通过），减小噪声，抑制相邻信道的干扰，提高信噪比。制相邻信道的干扰，提高信噪比。高频高频放大放大混频器混频器中频中频放大放大解调器解调器低频低频放大放大输入输入回路回路AGC本地本地振荡器振荡器AFC or PLLLfcfIf 滤波器的主要指标、特性和分类。滤波器的主要指标、特性和分类。非线性电路的分析方法非线性电路的分析方法 线性电路、非线性电路的主要特征，哪些属于非线性电路？线性电路、非线性电路的主要特征，哪些属于非线性电路？如何分析非线性电路输出信号中所含的频率分量。如何分析非线性电路

8、输出信号中所含的频率分量。2、C类功率放大器类功率放大器 C类功率放大器工作原理？为什么效率高？类功率放大器工作原理？为什么效率高？倍频器倍频器3、模拟相乘器、模拟相乘器 电路、工作原理及应用电路、工作原理及应用4、变频器变频器 变频器的作用与工作原理（时域、频域）；变频器的作用与工作原理（时域、频域）；变频器中输变频器中输 入、本振与中频三者之间的关系；入、本振与中频三者之间的关系；变频干扰及产生的原因变频干扰及产生的原因00020022)()()(11)(arctgQarctgQQvv0 变频干扰产生原因：变频干扰产生原因：高频放大器的频率特性不理想；高频放大器的频率特性不理想；高频放大器

9、具有非线性特性；高频放大器具有非线性特性；本振信号的各次谐波；本振信号的各次谐波；变频器的非线性（不能看作为时变参量线性电路）。变频器的非线性（不能看作为时变参量线性电路）。nfmffiLncLinfmffsnm21nfmffiLn 在分析组合副波道干扰时，对输入信号来说，认为变频电在分析组合副波道干扰时，对输入信号来说，认为变频电路是线性的。（输入信号路是线性的。（输入信号 的幅度较小）产生组合副波的幅度较小）产生组合副波道干扰的输入信号的各次谐波是由高频放大器的非线性产生道干扰的输入信号的各次谐波是由高频放大器的非线性产生的，均可与本振信号的某次谐波分量相作用，得到中频频率的，均可与本振信

10、号的某次谐波分量相作用，得到中频频率信号而形成干扰。信号而形成干扰。)(tvc 组合频率干扰是由于变频电路本身的非线性产生的。组合频率干扰是由于变频电路本身的非线性产生的。变频变频器输出信号中将包含输入信号的各次谐波分量器输出信号中将包含输入信号的各次谐波分量，本振信号的本振信号的各次谐波分量以及二者各次谐波分量之间的组合频率。各次谐波分量以及二者各次谐波分量之间的组合频率。*说明：说明：cLinfmffPDLFVCO中放中放混频混频倍频倍频1f3f2f4fNf/23ffi 本地标准中频参考信号本地标准中频参考信号 ，是高度稳定的。，是高度稳定的。4f 载频漂移的输入信号在环路锁定时，混频器输

11、出中频信号载频漂移的输入信号在环路锁定时，混频器输出中频信号的频率与本地中频参考信号的频率相等，即能准确落在中频的频率与本地中频参考信号的频率相等，即能准确落在中频频带中央频带中央。中频滤波器可用窄的带通滤波器，解调不失真。中频滤波器可用窄的带通滤波器，解调不失真。有漂移，有漂移，跟踪跟踪 的漂移的漂移。1f2f1f PLL电路设计为窄带（几电路设计为窄带（几100HZ）正弦稳态响应（输入信号为调频信号正弦稳态响应（输入信号为调频信号或调相信号时，环路的跟踪情况）或调相信号时，环路的跟踪情况）)(ti)(ti利用闭环传递函数求相位传递的幅频特性和利用闭环传递函数求相位传递的幅频特性和相频特性，

12、环路相频特性，环路 3dB 带宽。带宽。)(ti)sin(sin)(iimiimittVtvim 当输入信号的相位按正弦规律变化时，当输入信号的相位按正弦规律变化时，PLL的输出信号相的输出信号相位，即压控振荡器振荡信号的相位，也将按正弦规律变化。位，即压控振荡器振荡信号的相位，也将按正弦规律变化。但但相位变化的幅度和初始相位将随频率的不同而不同相位变化的幅度和初始相位将随频率的不同而不同，称，称这种性质为环路的频率特性或频率响应。这种性质为环路的频率特性或频率响应。n 环路的频率响应是决定环路的频率响应是决定PLL对信号和噪声过滤性能好坏的对信号和噪声过滤性能好坏的重要特性。重要特性。i)s

13、in(cos)(oomiomottVtv)(jTimom)()(1PKtgj)(jio采用吞脉冲可变分频器的锁相频率合成器采用吞脉冲可变分频器的锁相频率合成器鉴相鉴相VCO低通低通Rqfrfof晶振晶振双模前置双模前置分频器分频器PP/)1(主计数器主计数器N辅助计数辅助计数器器 A模式控制模式控制SR参考分频器参考分频器“1”-“0”-)1(PP频道选择频道选择频道选择频道选择rofAPNfAPNf)()(0)18cos22(cos20sin2)()()(2121FtFtFttVtVtVAM 122sin2sin20V tVtFtFtttmtmAVtAVtVcAMAMocos)coscos1

14、()()(22111ctVAmtVAmtAVtVcAMcAMcAMo)cos(2)cos(2cos1.0)(2211tmAVtAVtmAVcAMcAMcAM)cos(4.0cos5.0)cos(1.01111tmAVcAM)cos(5.022 111 0.5coscoscos 1822AMcVt Vttt 0 11 0.5cos1 cos182AMcVt Vttt45 1210.5coscos 18224AMcVt Vttt 90 11 0.5cossin182AMcVt Vttt 调频波数学表达式为：调频波数学表达式为：(v)(2)已调波为调相波：已调波为调相波：)4002sin(5.371

15、0252cos4)(6tttVFM)4002cos(5.3710252cos4)(6tttVPM333,210/,410/AVrad srad s2fm2162fBFmkHz33,410/,AVrad s1fm 2182fBFmkHz3410/rad s36,410/AVrad s2fm21122fBFmkHz3810/rad s1L4L3L2L0C24LL1LtVo310cos1.0222111 2()1()()1cpv sRRF svsR Cs RRRs 1122,RCR CnnOM当输入一阶环的信号发生频率阶跃时当输入一阶环的信号发生频率阶跃时稳态误差稳态误差00limlimessppp

16、ssKKsKs只有当只有当pK 时，时，e才等于才等于0，否则总会使存在稳态相差，否则总会使存在稳态相差pK从物理意义上考虑，当输入一阶环的信号发生频率阶跃时，从物理意义上考虑，当输入一阶环的信号发生频率阶跃时，为使环路锁定，要求为使环路锁定，要求VCO频率也变化频率也变化就需要给就需要给VCO上加上加pvK的电压，为产生该控制电压，就需要在鉴相器的电压，为产生该控制电压，就需要在鉴相器 输入端加上输入端加上peDvK的相位差。从而得到的相位差。从而得到eDDPKKKKK这里这里DK为鉴相器最大输入电压，为鉴相器最大输入电压，K为为VCO的压控特性，的压控特性，PK为环路总增益。为环路总增益。

17、2.0,981.0,1.0,995.0222111AA起始频差起始频差00io起始相起始相差差稳态相差稳态相差 设设pK为环路增益，为环路增益，0000limlimioesspppsKKK锁定后表示式锁定后表示式 0coscosoomievtvtAt 式中，式中，fm2200,arctanpffppioepKAm TjmKKK （2）一阶环路带宽）一阶环路带宽即低通截止频率即低通截止频率410cradKps 5.0)197.0102sin(49.010005.2cos)(36ttVomtVo)/(1038.5,1012101012)(53104210sradsssTdBpk能锁定4arcsinarcsin535pk e控制电压：控制电压：sin2pdvvV e