通信电路课件：第一讲_1_序论2010

2012年12月23日 《通信电路原理》 13
1.1.2 通信系统的基本特性（续二） 三、信号失真度
信号失真度是指接收设备输出信号不同(失真）于发送端基
带信号的程度。
产生信号失真的原因：
•信道特性不理想； •对信号进行处理的电路（发送与接收设备）特性不理想。
2012年12月23日
《通信电路原理》
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1.1.2 通信系统的基本特性（续三） 四、抗干扰能力
信号通过信道时，总要混入各种形式的干扰和噪声，使接收
机输出信号的质量下降。
提高通信系统抗干扰能力的技术：
•采用具有强抗干扰能力的体制； •采用高质量的调制和解调电路。
任何人在任何时候和任何地点都可以实现通信。
2012年12月23日
《通信电路原理》
无线网：WLAN 高 性 能 高 价 格 产 品 可移 动式 计算 移动 通信 军用 战场的无线网络覆盖 无线个人通信 可移动式计算 无线数据广播
2012年12月23日
《通信电路原理》
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1.1.2 通信系统的基本特性 一、传输距离
传输距离是指信号从发送端传输到达接收端并能被可靠接收 的最大距离。 传输距离与什么因素有关？ 与通信方式有关（有无中继）。 无中继的无线通信： •发送端的信号功率； •信号通过信道的损耗； •信号通过信道时混入各种形式的干扰和噪声； •接收机的接收灵敏度； • ……
•缺点：电路比较复杂；除了有用信号外，还存在位于镜 象频率处的无用信号的干扰。（有一次变频和二次变频 方案） •零中频接收机原理：将有用信号直接变换到基带，即选 择中频频率为零（直接下变频方案）。采用正交解调技 术。 •优点：没有镜象频率干扰；电路便于集成。缺点：有用 信号和本机振荡信号之间的耦合（泄漏）。

无线通信技术
无线通信技术的不断创新将推动 通信电路向更高频段、更远距离 、更快速度的方向发展，如毫米 波通信、激光通信等技术的应用 。
通信电路在未来的应用前景
1 2 3
智慧城市
智慧城市的建设将需要大量的通信电路支持，实 现各种智能化服务和管理，如智能交通、智能安 防等。
工业4.0
工业4.0的实现需要高速、可靠、安全的通信电 路支持，实现各种设备的互联互通和智能化生产 。
提高信号传输效率的方法包括采用高速数字信号处理器、优化调制解调技术、采用高带宽传输线等。
降低电路功耗
降低电路功耗可以减少能源消耗，降 低散热成本，提高设备的便携性。
VS
降低电路功耗的方法包括采用低功耗 器件、优化电路设计、采用智能电源 管理技术等。
提高电路稳定性
提高电路稳定性可以提高设备的可靠性和稳定性，减少故障率。
特点
高可靠性、高速传输、低误码率、低 成本、灵活性和可扩展性。
通信电路的基本组成
01
02
03
发送端
包括信息源、发送器等， 负责将原始信息转换为适 合传输的信号。
传输介质
如光纤、同轴电缆、双绞 线等，负责信号的传输。
接收端
包括接收器和信息目的地 ，负责将传输的信号还原 为原始信息。
通信电路的应用与发展
噪声分析法
噪声分析法是一种评估通信电路中噪 声性能的分析方法。
通过测量和计算电路的噪声系数、信 噪比和失真等参数，可以了解电路的 噪声性能和信号质量，从而评估其在 通信系统中的适用性和可靠性。
04
通信电路的设计与实现
通信电路的设计原则与步骤
总结词
设计原则、步骤
设计原则
可靠性、稳定性、高效性、可扩展性。

0
tan ＝gm
Q iC

uBE
UBEQ
uBE
(b)
图1.2 直流跨导与交流跨导 (a)直流跨导示意图；(b)交流跨导示意图
第1章 绪论
其中包含有直流、基波和各次谐波分量。取其中
一个谐波分量的幅值Inm与输入电压幅值Uim相比，得到 的比值gcn就是第n次谐波的平均跨导。如二次谐波的平 均跨导为
第1章 绪论
iC
iC
iC Q
0
uBE
0
t
0 uBE
u i＝ U imcos t
t UBE Q
(a )
图1.1 非线性工作的晶体三极管集电极电流与静态工作点 和输入信号大小的关系
(a)静态工作点处于放大区； (b)静态工作点处于截止区
第1章 绪论
iC
iC
Q
0
uBE
0
t
0
uBE
u i＝ U im c o s t
第1章 绪论
第三，非线性电路较之线性电路要复杂，它所涉 及的知识面要广，因此要注意提高知识的综合能力。 电子线路的研究，概括起来就是信号通过有源网络的 传输与变换。这样，在对非线性电路本身特性研究的 同时，必须对信号的流通、变换有正确的认识。要做 到这点，必须善于把电路分析、信号与系统、电子器 件、低频电子线路、噪声等方面的知识综合运用。
第1章 绪论
工作频率不同，对有源器件电性能的要求、电子 线路的工艺结构都不尽相同。随着工作频率的提高， 对有源器件的上限工作频率的要求也随之提高；器件 本身的分布参量，如晶体管的极间电容、电极的引线 电感、载流子扩散漂移的时间等因素的影响都会逐渐 地明显起来，以至变成必须考虑的主要因素。
第1章 绪论

v So ( f )df Si ( f ) H ( f ) df
2 no 2 0 0
2 n
2 2 en 常用在串联电路中计算噪声，in 常用在并联电路 中计算噪声。
热噪声电压有效值为：
2 En en 4kTRf
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例如：当R＝RL 时，电路中噪声源实现最大功率传输， 则负载上的额定噪声功率为：
2 1 en 1 4kTRf Pn kT f 2 R RL 2 2 R
为玻尔兹曼常数；
温度越高，噪声越大； 电阻越大，噪声越大。
开尔文
R为噪声电阻
均方电流谱密度为：
S ( f ) 4kTG （A /HZ ）
2
12
若系统工作频带（或测量此噪声功率时的频带宽 度）为 f ，则电阻热噪声电压的均方值为：
2 en 4kTRf
噪声电流的均方值为：
i 4kTGf
1




设备内部噪声对有用信号影响的大小，主要取决于有用信 号的强弱。 一般情况下，有用信号比设备内部噪声大的多时，噪声 可以不考虑；但在某些情况下，有用信号很弱，噪声强度 大大超过有用信号，就必须考虑噪声的影响。如卫星信号 的接收，等等。 通信设备的内部噪声，是设备器件（如电阻、晶体管等） 所固有的，不可能消除掉，这是影响通信质量的关键因素。 如光接收机要求噪声指标：10-12；射频终端要求信噪比 指标：10-5~10-6。 为了降低通信接收机的内部噪声，就必须了解它的来源和 特点，以及通过线性电路以后如何变化；还要懂得怎样对 线性四端网络内部噪声进行计算和测量等方法。 应该指出：噪声问题涉及的范围很广，计算复杂，详细分 析不属于本课程范围，本节只做一些简单介绍。
Vo 5V 200=1mV