发送机和接收机
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手机wifi的硬件原理手机的Wi-Fi功能其实是通过手机内置的Wi-Fi芯片实现的。
Wi-Fi芯片是一种用于无线局域网络(Wireless Local Area Network,简称WLAN)通信的集成电路。
它通过与手机的主板相连,并借助于天线实现手机与无线网络之间的数据传输。
首先,需要了解Wi-Fi的基本工作原理。
Wi-Fi是一种基于无线电技术的网络通信方式,它利用无线电波进行信号传输。
Wi-Fi设备之间的通信主要通过电磁波的频率和波长来完成。
Wi-Fi操作在2.4 GHz和5 GHz频段之间,这些频率是专为无线局域网通信而保留的。
手机内置的Wi-Fi芯片主要由接收机、发送机和调制解调器组成。
接收机负责接收来自Wi-Fi网络的无线信号,发送机负责将手机生成的数据转换成无线信号进行发送,而调制解调器则对信号进行解码和编码的工作。
当手机要连接到一个Wi-Fi网络时,首先需要打开Wi-Fi功能,并搜索附近的可用网络。
Wi-Fi芯片通过内置的射频接收器来接收Wi-Fi信号,射频接收器专门用于接收无线电信号,并把它们转换成数字信号以供手机处理。
接收机的运作离不开Wi-Fi射频天线的支持,天线会接收到来自Wi-Fi网络的无线信号,并将这些信号引导到接收机。
接收到无线信号后,接收机会将信号传送给调制解调器进行解码。
调制解调器是Wi-Fi芯片的核心部件,它负责解码Wi-Fi信号,将数字信号转换成高频率的无线载波信号。
解码完成后,调制解调器会将信号传输给手机的主处理器进行处理。
在数据发送方面,手机的主处理器会将要发送的数据传送给调制解调器。
调制解调器会将数据进行调制,将数字信号转换成高频率的无线载波信号。
发送机会将这个转换好的信号发送出去,利用Wi-Fi射频天线将信号传输到目标无线网络。
无线网络上的接收器会接收到信号并进行解码,将无线信号转换成数字信号供目标设备使用。
另外,Wi-Fi芯片还包括一些其他的功能,比如功率控制器、射频前端模块、信号放大器等。
无线电技术的基础知识无线电技术虽然听起来似乎很高大上,但实际上它是基于一些相对简单的原理和知识的。
本文将对无线电技术的基础知识进行探讨。
一、电磁波电磁波是无线电技术的基础,它既是一种能量也是信息的载体。
电磁波的频率范围很广,包括无线电、微波、可见光、红外线、紫外线和X射线等。
无线电波就是指频率低于300GHz的电磁波,而微波波段则指在无线电波和红外线之间的那个频段。
无线电波是最广泛应用的电磁波之一,它可以用于通讯、导航、雷达和卫星等领域。
二、频率频率是指电磁波的震荡次数,在无线电通讯中,频率通常用赫兹(Hz)或千赫兹(kHz)来表示。
不同频率的无线电波在大气中的传播距离和传播方式有所不同。
一般而言,低频无线电波可以穿透障碍物传播更远,而高频无线电波的传播路径则更加直线化,适合用于远距离通讯。
三、调制调制是指将信息信号和载波信号进行合成的过程。
在无线电通讯中,我们通常需要将语音、图像等信息转换成一种比较容易传输的形式,这个过程就是调制。
调制可以分为模拟调制和数字调制两种。
常见的模拟调制方式包括调幅、调频和调相,而数字调制则包括ASK、FSK和PSK等。
四、天线天线是将无线电波从电缆或者其他终端设备中传输到空气中的重要组件。
天线的类型和设计因用途而异。
例如,亚波长天线特别适用于VHF和UHF频段的通讯,而卫星通讯天线则需要具备高增益和高方向性等特性。
现代数字通讯系统中的智能天线可以在多个方向之间进行快速切换,以保证通讯质量。
五、接收机和发送机在无线电通讯中,发送机用于将信息转换为无线电波,而接收机则将无线电波转换回原始的信息。
发送机和接收机通常需要具备不同的功能和技术,如放大、滤波、频率合成等。
一些高级应用还需要具备优秀的干扰抑制和信号处理能力。
六、信噪比信噪比是指接收到的信号强度和环境噪声强度之比。
在无线电通讯中,信噪比往往决定了通讯质量的好坏。
因此,我们需要采用一些措施来提高信噪比,如增加天线增益、减少噪声干扰、用多普勒补偿等。
对讲机通信原理基于无线电通信技术,主要包括以下几个方面:
1. 调频调制(FM):对讲机通常采用调频调制技术进行信号传输。
在调频调制中,声音信号被转换成电信号,然后通过改变载波频率的方式将声音信号叠加到载波信号上,形成调制后的信号进行传输。
2. 发射机:对讲机的发射机负责将经过调频调制的信号转换成无线电波进行发送。
发射机包括信号调制、功率放大、频率合成等模块,通过调节这些模块的参数来实现对信号的处理和发送。
3. 接收机:对讲机的接收机负责接收来自其他对讲机发送的信号。
接收机包括信号解调、频率解析、信号处理等模块,通过这些模块对接收到的信号进行处理,并输出解调后的声音信号。
4. 天线:天线是对讲机中用于发送和接收无线电信号的重要部件。
发射机通过天线将信号发送出去,接收机通过天线接收其他对讲机发送的信号。
5. 频率分配:为了避免不同对讲机之间的干扰,通常会在无线电频段中为每个对讲机分配特定的频率或频道。
这样可以确保不同对讲机之间的通信不会发生冲突。
6. 调频解调:接收机中的调频解调模块负责将接收到的调频调制信号解调成原始的声音信号,以便用户能够听到其他对讲机发送的消息。
通过以上原理,对讲机可以实现用户之间的实时语音通信,是一种简单实用的无线通信工具。
实验一 光发射机指标测试一、实验内容:1.测试数字光发端机的平均光功率2.测试数字光发端机的消光比3.绘制数字光发端机的P-I 特性曲线二、实验目的:1.了解数字光发端机平均输出光功率的指标要求2.掌握数字光发端机平均输出光功率的测试方法3.了解数字光发端机的消光比的指标要求4.掌握数字光发端机的消光比的测试方法三、实验仪器:LTE-GX-02E 型光纤通信实验系统、示波器、光功率计、万用表、FC-FC 光跳线。
四、实验原理:光发射机的指标包括:半导体光源的P-I 特性曲线、消光比(EXT )和平均光功率。
1.半导激光器的P-I 特性曲线测试半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如下图所示,该特性有一个转折点,相应的驱动电流称为门限电流(或称阈值电流),用Ith 表示。
当输入电流小于Ith 时,其输出光为非相干的荧光,类似于LED 发出光,当电流大于Ith 时 ,则输出光为激光,且输入电流和输出光功率成线性关系,该实验就是对该线性关系进行测量,以验证P-I 的线性关系.图 1 半导体激光器P-I 曲线示意图2.消光比(EXT )的测试光比定义为: ,式中00P是光发射机输入全“0”时输出的平均光功率即无输入信号时的输出光功率。
是光发射机输入全“1”时输出的平均光功率。
当输入信号为“0”时,光源的输出光功率为00P ,它将由直流偏置电流b I 来确定。
无信号时光源输出的光功率对接收机来说是一种噪声,将降低光接收机的灵敏度。
因此,从接收机角度考虑,希望消光比越小越好。
但是,应该指出,当b I 减小时,光源的输出功率将降低,光源的谱线宽度增加,同时,还会对光源的其他特性产生不良影响,因此,必须全面考虑b I 的影响,一般取b I =(0.7~0.9)Ith (Ith 为激光器的阈值电流)。
001110lgP EXT P 11P bI3.平均光功率光发送机的平均输出光功率被定义为当发送机送伪随机序列时,发送端输出的光功率值。
1、自动控制系统对伺服电动机的基本要求是什么?P8㈠宽广的调速范围。
伺服电动机的转速随着控制电压的改变能在宽广的范围内连续调节。
㈡机械特性和调节特性均为线性。
伺服电动机的机械特性是指控制电压一定时,转速随转矩的变化关系;调节特性是指电机转矩一定时,转速随控制电压的变化关系。
线性的机械特性和调节特性有利于提高自动控制系统的动态精度。
㈢无“自转”现象。
伺服电动机在控制电压为零时能立即自行停转。
㈣快速响应。
电机的机电时间常数要小,相应地伺服电动机要有较大的堵转转矩和较小的转动惯量。
这样,电机的转速便能随着控制电压的改变而迅速变化。
2、直流伺服电动机电枢控制时始动电压是什么?与负载转矩大小有什么关系?P12调节特性曲线与横轴的交点,就表示在某一电磁转矩(若略去电动机的空载损耗,则为负载转矩值)时电动机的始动电压。
若转矩一定时,电机的控制电压大于相应的始动电压,电动机便能启动并达到某一转速;反之,控制电压小于相应的始动电压,则这时电动机所能产生的最大电磁转矩仍小于所要求的转矩值,就不能起动。
3、直流伺服电动机有哪两种过渡过程?产生的原因是什么?影响机械时间常数大小的因素有哪些?P12,P15若电动机在电枢外施控制电压前处于停转状态。
则当电枢外施阶跃电压后,由于电枢绕组有电感,电枢电流Ia不能突然增长,因此有一个电气过渡过程,相应电磁转矩Tem的增长也有一个过程。
在电磁转矩的作用下,电机从停转状态逐渐加速,由于电枢有一定的转动惯量,电机的转速从零增长到稳定转速又需要一定的时间,因而还有一个机械过渡过程。
影响机械时间常数大小的因素有①它与电机电枢的转动惯量J的大小成正比②它与电机的每级气隙磁通Φ的平方成反比③它与电枢电阻Ra的大小成正比。
4、两相伺服电动机的控制方式有几种?说明控制方法。
P251)幅值控制:这种控制方式是通过调节控制电压的大小来改变电机的转速,而控制电压与励磁电压之间的相位角始终保持90度电角度。
通信的数学理论克劳德·香农著近年来的多种调制方法,例如PCM(脉冲编码调制)和PPM(脉冲相位调制),它们都是通过带宽和信噪比之间的交换,增加了人们对通信普遍理论的兴趣。
在奈奎斯特和哈特莱有关这方面的重要文献奠定了该理论。
在本文中,我们将推广该理论,使它含有一些新的因素,特别是信道中噪声的影响,和利用原始消息的统计结构和最终受信者的性质来改善通信的可能性。
通信的基本间题是在一端精确地或者近似地复现另一端选择的消息,通常这些消息是有意义的。
那就是说它们按照某一系统与特定的物质或概念的实体相互联系。
通信的语义方面与工程间题是没有关系的,重要的方面是一个实际消息是从一组可能的消息集里面选择出来的,系统必须被设计成对所有可能的选择都能工作,而不是只适合工作于某一种选择,因为在设计时这是不知道的。
如果集合中消息的数目是有限的,则这个数目或这个数目的单调函数能被用来作为当一个消息被选出时所产生信息的度量,所有选择都是等概率的,正如哈特莱指出的,最自然的选择是取对数函数。
肃然当我们考虑到消息统计特性的影响和当我们有一组连续的消息,这一定义必须大大的推广。
但是我们在所有的情况下采用本质的对数度量。
对数度量更方便是因为有以下几个原因;1.实用性。
工程上的重要参量,如时间,带宽,中继器的数目等,都趋于随可能数目的对数关系作线性变化。
例如,在一组中继器中增加一个中继器则可能的状态就增加1倍。
这个数目以2为底的对数加1,时间加倍使得消息的数目成平方增加或是数目对数的2倍。
2.相对于合适的度量,对数更直观。
这与(1)密切相关,因为我们用与普通标准进行线性比较的方法来直观地测量事物。
例如,我们感觉两张凿孔卡应该具有两倍于一张凿孔卡的信息量,两个完全相同的信道信息容量是一个信道的一倍。
3.它在数学上更合适。
很多极限运算在对数方面要简单的多,但如果用可能性的数目那就要求笨拙的重述。
对于对数基底的选择与信息度量的单位选择相一致。
光发射机和光接收机工作原理光发射机和光接收机是光通信系统中的重要组成部分,它们通过光信号的发送和接收实现了光通信的功能。
下面我将从工作原理的角度来详细解释光发射机和光接收机的工作原理。
首先,让我们来看看光发射机的工作原理。
光发射机通常由激光二极管或者激光器组成。
当电流通过激光二极管或激光器时,它们会产生光子。
这些光子被激发到一个能量级别,然后被释放出来,形成了光信号。
这个光信号经过光纤或者空气传输到远端的光接收机。
接下来,让我们来看看光接收机的工作原理。
光接收机通常由光探测器组成,光探测器可以是光电二极管或者光电探测器。
当光信号到达光接收机时,光信号被光探测器接收,然后被转换成电信号。
这个电信号经过放大和处理后,就可以被解码成原始的数据信号。
总的来说,光发射机的工作原理是将电信号转换成光信号,而光接收机的工作原理是将光信号转换成电信号。
这样就实现了光通信系统中的信号发送和接收功能。
这种光通信系统具有传输速度快、抗干扰能力强等优点,因此在现代通信系统中得到了广泛的应用。
除此之外,光发射机和光接收机的工作原理还涉及到光学器件的选择、电路设计、信号处理等方面的知识。
例如,光发射机需要考虑激光二极管或激光器的工作参数选择,光接收机则需要考虑光探测器的灵敏度和带宽等参数。
同时,光通信系统中的光纤传输、光信号调制解调等技术也是光发射机和光接收机工作原理的重要组成部分。
综上所述,光发射机和光接收机是光通信系统中的重要组成部分,它们通过光信号的发送和接收实现了光通信的功能。
光发射机将电信号转换成光信号,而光接收机将光信号转换成电信号,从而实现了光通信系统中的信号发送和接收功能。
希望这个回答能够全面地解释了光发射机和光接收机的工作原理。
第一部分光传输通信基本原理第一章、光纤通信原理第一节、光纤通信的概念一、光纤通信的概念光纤通信概念:利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的; 典型的光纤通信系统方框图如下:数字光纤通信系统方框图从图中可以看出,数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成;发送端的电端机把信息如话音进行模/数转换,用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD,则LD就会发出携带信息的光波;即当数字信号为“1”时,光源器件发送一个“传号”光脉冲;当数字信号为“0”时,光源器件发送一个“空号”不发光;光波经低衰耗光纤传输后到达接收端;在接收端,光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机,而电端机再进行数/模转换,恢复成原来的信息;就这样完成了一次通信的全过程;其中光发送机的调制方式有两种:直接调制也称内调制一般速率小于等于S时;间接调制也称外调制一般速率大于S时;二、光纤通信的特点1、通信容量大2、中继距离长3、保密性能好2、适应能力强5、体积小、重量轻、便于施工和维护6、原材料来源丰富,潜在的价格低廉第二节、光纤的导光原理一、全反射原理我们知道,当光线在均匀介质中传播时是以直线方向进行的,但在到达两种不同介质的分界面时,会发生反射与折射现象,如图所示;图 光的反射与折射根据光的反射定律,反射角等于入射角;根据光的折射定律:n Sin n Sin 1222θθ=其中n 1为纤芯的折射率,n 2为包层的折射率;显然,若n 1>n 2,则会有θ2>θ1;如果n 1与n 2的比值增大到一定程度,则会使折射角θ2≥90°,此时的折射光线不再进入包层,而会在纤芯与包层的分界面上掠过θ2=90°时,或者重返回到纤芯中进行传播θ2>90°时;这种现象叫做光的全反射现象,如图所示;图:光的全反射现象人们把对应于折射角θ2等于90°的入射角叫做临界角;很容易可以得到临界角θKSinnn=-121;不难理解,当光在光纤中发生全反射现象时,由于光线基本上全部在纤芯区进行传播,没有光跑到包层中去,所以可以大大降低光纤的衰耗;早期的阶跃光纤就是按这种思路进行设计的;第三节、光纤与光缆基本概念一、光纤的结构光纤呈圆柱形,由纤芯直径约9-50um、包层直径约125um与涂敷层直径约1.5cm三大部分组成,如下图:纤芯主要采用高纯度的SiO2二氧化硅,并掺有少量的掺杂剂,提高纤芯的光折射率n1;包层也是高纯度的二氧化硅,也掺杂一些掺杂剂,主要是降低包层的光折射率n2;涂敷层采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙,增加机械强度和可弯曲性;二、光纤的分类方式光纤有以下的分类方式:1、按折射率分布分类A、阶跃光纤SI定义:在纤芯与包层区域内,折射率的分布分别是均匀的,其值分别是n1与n2,但在纤芯与包层的分界处,其折射率的变化是阶跃的;其折射率分布的表达式为:n1 r小于等于a1时nr=n2 r式中:n1为光纤纤芯区的折射率n2为包层区的折射率a1为纤芯半径a2为包层半经B、渐变光纤GI定义:光纤蛛心处的折射率最大,但随横截面的增加而逐渐变小,其变化规律一般符合抛物线规律,到了纤芯与包层的分界处,正好降到与包层区域的折射率相等的数值;在包层区域中其折射率的分布是均匀的;2、按传输的模式分类多模光纤定义:传输光波的模式不止一种;多模光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长,一般在50um左右,光信号是以多个模式方式进行传播的,光信号的波长以主纵模为准;不同的传播模式会具有不同的传播速度和相位,因此经过长距离的传播之后会产生时延,导致光脉冲变宽,叫做光纤的模式色散或模间色散;由于模式色散影响较严重,降低了多模光纤的传输容量和距离,多模光纤仅用于较小容量、短距离的光纤传输通信;单模光纤定义:传输光波的模式只有一种;目前主用当光纤的几何尺寸可以于光波长相比拟时,即纤芯的几何尺寸与光信号波长相差不大时,一般为5~10um,光纤只允许一种模式在其中传播,其余的高次模全部截止,这样的光纤叫做单模光纤;单模光纤只允许一种模式在其中传播,从而避免了模式色散的问题,故单模光纤具有极宽的带宽,特别适用于大容量的光纤通信;对于单模光纤,由于光纤的几何尺寸小,使V的值小于,这样N的值就为1,只有一种模式3、按工作波长分类短波长光纤定义:习惯上把波长在600-900nm范围内呈现低衰耗光纤称做短波长光纤;长波长光纤定义:习惯上把波长在1000-2000nm范围内的光纤称做短波长光纤;2、套塑类型分类A、紧套光纤定义:指二次、三次涂敷层与予涂敷层及光纤的纤芯、包层等紧密的结合在一起的光纤;目前居多;B、松套光纤定义:指经过予涂敷层的光纤松散的放在一塑料管中,不再进行二次、三次涂敷;三、光纤的种类以及应用状况①、光纤1310nm性能最佳光纤色散未移位光纤;它有二个波长工作区:1310nm与1550nm;在1310nm波长:色散最小未移位,小于;但损耗较大,为~km;在1550nm波长:色散较大,为20ps/;但损耗很小,为~km;在我国占99﹪以上;虽称1310nm性能最佳光纤,但绝大部分却用于1550nm,其原因是在1310nm无实用化光放大器;它可会传输2.5G或以2.5G为基群的WDM系统;但传输TDM的10G ,面临色散受限的难题色度色散与PMD;②、光纤1550nm性能最佳光纤色散移位光纤;它主要用于1550nm波长工作区;在1550nm波长,色散较小色散移位,为;损耗也很小,为~km;但它不能用于WDM方式,因会出现四波混频效应FWM;③、光纤1550nm损耗最小光纤;它主要用于1550nm波长工作区,其损耗为~km;主要用于海缆通信;④、光纤它是为克服光纤的FWM效应而设计的新型光纤;其性能与光纤类似,但既能用于WDM,又能传输TDM方式的10G;理想情况:A、低色散:2~10ps/;B、色散斜率小于,便于色散补偿;C、大的有效面积,可避免出现非线性效应;目前,光纤尚无国际统一规范;---大的有效面积,会有效地避免非线性效应,但将导致色散斜的增加;---小的色散斜率将会便于色散的补偿;但其有效面积却减小;四、光缆结构层绞式、骨架式、束管式、带状式第四节、光纤的特性与参数一、光纤的三大特性光纤的特性参数可以分为三大类即几何特性参数、光学特性参数与传输特性参数;二、光纤的衰耗①衰耗系数a衰耗系数是光纤最重要的特性参数之一;因为在很大程度上决定了光纤通信的中继距离;衰耗系数的定义为:每公里光纤对光功率信号的衰减值;其表达式为:apPiO10lg dB/km其中Pi为输入光功率值瓦特PO为输出光功率值瓦特如某光纤的衰耗系数为a=3dB/km,则这就意味着,经过一公里的光纤传输之后,其光功率信号减少了一半;长度为L公里的光纤的衰耗值为A = aL ;②光纤的衰耗机理使光纤产生衰耗的原因很多,但可归纳如下:本征吸收吸收衰耗:杂质吸收线性散射衰耗:散射衰耗:非线性散射结构不完整散射其它衰耗微弯曲衰耗本征吸收:定义:构成光纤材料本身所固有的吸收作用;纯二氧化硅对光的吸收作用所引起的光纤衰耗是比较小,在600-900NM波长范围稍大,但小于1dB/km,而在1000-1800波长范围,几乎为零;杂质吸收:光纤中的杂质对光的吸收作用,是造成光纤衰耗的主要原因;光纤中的杂质大致可以分为二大类,即过渡金属离子与氢氧根离子;过渡金属离子包括铜、铁、铬、钴、锰、镍离子等,这些离子在光的作用下会发生震动而吸收光能量;每种离子都有自己的吸收峰波长,上述过渡金属离子的吸收峰波长都落在600~1800nm波长范围;氢氧根离子对光的吸收峰波长落在1000~1800nm波长范围;因此在此波长范围氢氧根离子的含量多少对光纤的衰耗具有重大影响;散射衰耗:定义:所谓散射衰耗是指光在光纤中发生散射时所引起的衰耗;光的散射现象可分为线性散射与非线性散射;A.线性散射衰耗-----瑞利散射所谓线性散射,是指光波的某种模式的功率线性地与其功率成正比转换成另一种模式的功率,但光的波长不变;线性散射会把光功率辐射到光纤外部而引起衰耗;瑞利散射是典型的线性散射,它与波长的2次方成反比,即光波长越长,瑞利散射衰耗越小;光纤材料不均匀,会造成其折射率会布不均匀,易产生瑞利散射;B.非线性散射衰耗所谓非线性散射,是指某光波长模式的部分功率非线性地转换到其它的波长中;布里渊散射与拉曼散射是典型的非线性散射;如果光纤中的光功率过大,就会出现非线性散射现象;因此防止发生非线性散射的根本方法,就是不要使光纤中的光功率信号过大,如不超过+25dBm;其它衰耗其它衰耗包括微弯曲衰耗与连接衰耗等;它们占的比例很小;总之,在影响光纤衰耗的诸多因素中,最主要的是杂质吸收所引起的衰耗;光纤材料中的杂质如氢氧根离子与过渡金属离子对光的吸收能力极强,它们是产生光纤衰耗的主要因素;因此要想获得低衰耗光纤,必须对制造光纤用的原材料二氧化硅等进行非常严格的化学提纯,使其杂质的含量降到几个PPb以下;三、光纤的色散:当一个光脉冲从光纤输入,经过一段长度的光纤传输之后,其输出端的光脉冲会变宽,甚至有了明显的失真;这说明光纤对光脉冲有展宽作用,即光纤存在着色散色散是沿用了光学中的名词;光纤的色散是引起光纤带宽变窄的主要原因,而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量;对于多模光纤引起色散的原因主要有三种:模式间色散、材料色散与波导色散;对于单模光纤,因只有一种传输模式HE11,LP01,所以没有模式间色散,而只有材料色散与波导色散;模式间色散因为光在多模光纤中传输时会存在着许多种传播模式,而每种传播模式具有不同的传播速度与相位,因此虽然在输入端同时输入光脉冲信号,但到达到接收端的时间却不同,于是产生了脉冲展宽现象;材料色散Δτλ所谓材料色散是指组成光纤的材料即二氧化硅本身所产生的色散;波导色散Δτw所谓波导色散是指由光纤的波导结构所引起的色散;对多模光纤而言,其波导色散的影响甚小;四、光纤的带宽带宽系数的定义为:一公里长的光纤,其输出光功率信号下降到其最大值直流光输入时的输出光功率值的一半时,此时光功率信号的调制频率就叫做光纤的带宽系数;如下图所示:需要注意的是,由于光信号是以光功率来度量的,所以其带宽又称为3dB光带宽;即光功率信号衰减3dB时意味着输出光功率信号减少一半;而一般的电缆之带宽称为6dB电带宽,因为输出电信号是以电压或电流来度量的;引起光纤带宽变窄的主要原因是光纤的色散;注意,单模光纤没有带宽系数的概念,仅有色散系数的概念;五、光纤的数值孔径NA数值孔径是多模光纤的重要参数,它表征光纤端面接收光的能力,其取值的大小要兼顾光纤接收光的能力和对模式色散的影响;CCITT建议多模光纤的数值孔径取值范围为~,其对应的光纤端面接收角θc=10°~13°;六、模场直径d模场直径表征单模光纤集中光能量的程度;由于单模光纤中只有基模在进行传输,因此粗略地讲,模场直径就是在单模光纤的接收端面上基模光斑的直径实际上基模光斑并没有明显的边界;七、截止波长λc要实现单模传输还必须使光波波长大于某个数值,即λ≥λc,这个数值就叫做单模光纤的截止波长;因此,截止波长λc的含义是,能使光纤实现单模传输的最小工作光波波长;也就是说,尽管其它条件皆满足,但如果光波波长不大于单模光纤的截止波长,仍不可能实现单模传输;第五节、光源对光器件的要求一、光纤通信对光源器件的要求1、发射光波长适中光源器件发射光波的波长,必须落在光纤呈现低衰耗的μm、μm和μm附近;2、发射光功率足够大光源器件一定要能在室温下连续工作,而且其入纤光功率足够大,最少也应有数百微瓦,当然达到一毫瓦以上odBm更好;在这里我们强调的是入纤光功率而不指单纯的发光功率;因为只有进入光纤后的光功率才有实际意义,由于光纤的几何尺寸极小单模光纤的芯径不足10微米,所以要求光源器件要具有与光纤较高的耦合效率;3、温度特性好光源器件的输出特性如发光波长与发射光功率大小等,一般来讲随温度变化而变化,尤其是在较高温度下其性能容易劣化;在光纤通信的初期与中期,经常需要对半导体激光器加致冷器和自动温控电路,而目前一些性能优良的激光器可以不需要任何温度保护措施;2、发光谱宽窄光源器件发射出来的光的谱线宽度应该越窄越好;因为若其谱线过宽,会增大光纤的色散,减少了光纤的传输容量与传输距离色散受限制时;例如对于长距离、大容量的光纤通信系统,其光源的谱线宽度应该小于2nm;5、工作寿命长光纤通信要求其光源器件长期连续工作,因此光源器件的工作寿命越长越好;光源器件寿命的终结并不是我们所想象的完全损坏,而是其发光功率降低到初始值的一半或者其阈值电流增大到其初始值的二倍以上;目前工作寿命近百万小时约100年的半导体激光器已经商用化;6、体积小重量轻光源器件要安装在光发送机或光中继器内,为使这些设备小型化,光源器件必须体积小、重量轻;目前,光纤通信中经常使用的光源器件可以分为二大类,即发光二极管LED和激光二极管LD;当然LD又可以包括异质结激光二极管、分布反馈型激光二极管和多量子阱式激光二极管等就结构而言;第六节、光发送机与光接收机的性能指标一、光发送机1、光功率单位顺便介绍一下3个单位之间换算关系;xdB=ydBm-zdBm=10lgymW/zmW dB是以dBm为单位的两个光信号功率的差值;xdBm=10lgymW/1mW dBm是以mW为单位光信号功率的一种换算单位2、发送光功率Ps在规定伪随机码序列的调制下,光发送机在参考点S的平均发光功率;如-3~+2dBm;二、光接收机1、接收灵敏度定义为R点处为达到1×10-10的BER值所需要的平均接收功率的最小值;一般开始使用时、正常温度条件下的接收机与寿命终了时、处于最恶劣温度条件下的接收机相比,灵敏度余度大约为2—2dB;一般情况下,对设备灵敏度的实测值要比指标最小要求值最坏值大3dB左右灵敏度余度;2、过载光功率定义为在R点处为达到1×10-10的BER值所需要的平均接收光功率的最大值;因为,当接收光功率高于接收灵敏度时,由于信噪比的改善使BER变小,但随着光接收功率的继续增加,接收机进入非线性工作区,反而会使BER下降,如图6-3所示;BER曲线图图中A点处的光功率是接收灵敏度,B点处的光功率是接收过载功率,A—B之间的范围是接收机可正常工作的动态范围;第七节、光接口特性一、光接口类型与代码①第一类光接口不含光放大器以及线路速率低于10G/s的接口;光接口代码:W:I-代表局内通信;S-代表短距离通信;L-代长距离通信;V-代表甚长距离通信;U-代表超长距离通信;Y:代表STM等级,Y=1、2、16、62;Z:代表使用光纤类型与工作窗口;光纤,工作波长为1310nm;光纤,工作波长为1550nm;光纤,工作波长为1550nm;光纤,工作波长为1550nm;例::工作在光纤的1550nm波长区,传输速率为2.5G的长距离光接口;:工作在光纤的1310nm波长区,传输速率为2.5G的短距离光接口;应用代码:I 表示局内通信,S 表示短距离、L 表示长距离、V 表示甚长距离、U 表示超长距离局间通信;字母后第一位数字表示STM 等级,第二位数字表示光纤类型和工作波长;应用代码:I 表示局内通信,S 表示短距离、L 表示长距离、V 表示甚长距离、U 表示超长距离局间通信;字母后第一位数字表示STM 等级,第二位数字表示光纤类型和工作波长;。
群发传真--四类机的功能与特性四类机的功能与特性概述如下。
(1)四类电子传真机提供任一用户向另一用户直接传送文件的手段。
(2)网络传真机应能复制传真报文,发送机和接收机上的传真报文的内容,布局和格式必须相同。
(3)四类机应具有自动接收的手段。
(4)在发报机和接收机中应以相同的方向扫措报文区。
从一垂直平面上来看报文区,应这样处理像素:扫描方向从左到右,随后的扫描紧接在前一扫描之下。
扫描分辨率。
用于2种纸页尺寸的像素数和扫描线长度见,用于各种纸页尺寸的标称扫描线数,用于不同大小纸页的空白边和地址参考点。
(群发传真)四类机的构成(1)使用64Kb/s的数据线路,对A4网络传真标准原稿,以200像素/25. 4mm的分辨率读取时,传输时间约3s。
(2)采用磁盘的标准存储转发方式,使“通信”与“读出”、以实现下述功能。
①“读出”,“记录”速度互不依存,可以线路的最高速度进行通信。
②即使线路在使用中,也可读取下面的原稿。
当线路空闲时,依次自动呼叫。
另外,黔还可进行分类复印、秘密通信,存储轮询通信,定时电子传真,中继网络传真,各种同文通信等丰富的通信方式。
③在本机使用中,两条通信线路可同时工作,因此可同时收、发信,同时同文等。
两台收发合一的机器可同时进行发送和接收。
通信线路可以在2条用户电话线路、2条数数据通信线路之间自由选择。
另外,也可采用用户电话线路、数据通信线路各1条的组合形式。
④数据通信线路可以连接线路交换网、分组交换网等新的数据网及数据专用网。
在用户电话线路中可以与G2、G3机通信。
通过通信规程变换功能,还可以采用G4传真机网络传真、电子传真,和G2、G3相互通信的中继方式(公共线路一专用线路一公共线路)。
另外,在连接公用交换网时,采用逻辑分配,每一个通信端口最大可与4处G4传真机通信。
③该机具有400线/25. 4r—un的超精细方式,能够清楚地传送报纸等细小文字和图形等。
⑥该机采用激光印刷的普通记录方式记录,质量高,有利于保存。
目录一任务书 (2)(一)专业基础实训的目的 (2)(二)专业基础实训题目 (2)(三)专业基础实训的内容 (2)(四)技术参数和设计要求 (2)(五)专业基础实训的实施方法 (2)二绪论 (4)三摘要 (5)四调频发射机的组成及工作原理 (8)(一)电路原理简述 (8)(二)调试说明 (10)五调频接收机的组成及工作原理 (11)(一)工作原理 (11)(二)调频接收部分 (12)(三)功率放大部分 (13)(四)电路板调试 (13)(五)各部分电路原理 (13)六心得体会 (16)七参考文献 (17)一任务书(一)专业基础实训的目的专业基础实训的目的是:培养学生知识的综合应用能力;高频电子电路的设计能力;高频电子电路的连接和操作能力;高频电子电路的调试能力和故障的排除能力等(二)专业基础实训题目FM发射与接收系统设计(三)专业基础实训的内容相关高频知识的讲解高频电子技术实用高频电路的安装与调试撰写课程设计论文与答辩(四)技术参数和设计要求1、技术参数:发射机整个电路要求由下面几个部分组成:①音频信号输入部分;②音频振荡部分;③频率微调部分;④功率放大及天线部分;⑤电源及调谐电压部分。
能发射FM 85M的调制信号,发射器供电电压为直流4.5伏,由三节5号电池供电.接收机部分要求完成超外差调频接收电路的高放、本振(VCO)、混频、二极有源RC中频滤波器、限幅器和低放、静噪等电路设计,安装调试后的接收机应能接收市台和校台两个波段的信号,校台指定频率范围是:68MHz-88MHz,市台指定频率范围是:88MHz-108MHz。
2、设计要求:⑴、设计FM简单收发机高频电路图。
⑵、说明高频电路的组成结构,论述清楚工作原理。
⑶、计算满足要求的各元器件的数值及选择的实际元件的型号。
⑷、用元器件连接成高频收发电路,并调试成功。
⑸、完成课题提出的研究内容,提交完整的调试数据。
⑹、写出课程设计说明书。
(五)专业基础实训的实施方法本专业基础实训以通过设计若干个较小的高频电子技术实用高频电子电路的方法进行设计训练。
(1)、设计课题完成的标准是:1、研究高频电电路的工作原理。
包括元件的作用、高频电路的工作状态、高频电路工作过程等。
2、用元件连接成高频电子电路,并调试成功。
3、完成课题提出的研究内容,提交完整的测试数据。
4、写出课程设计说明书。
5、通过验收答辩。
(2)、专业基础实训的成绩评定平时成绩占总成绩的30%,高频电子技术实用高频电路的制作与调试部分的成绩占总成绩的30%,课程设计说明书的撰写水平和答辩成绩占总成绩的40%,三部分成绩综合为总成绩。
总成绩按优秀、良好、中等、及格与不及格五个等级评定。
成绩评定的依据:1、设计方案的正确性与合理性;2、元件的计算与选择的正确性;3、高频电路安装与调试能力;4、课题的完成情况;5、课程设计过程中的学习态度、工作作风与合作精神。
6、课程设计说明书的撰写水平和答辩成绩;自制的发射机和接收机二绪论随着科学技术的发展,电子通信技术是一项得到迅速发展的新兴的技术迅速。
在通信领域中,许多技术都应用在我们的身边,手机、网络等等。
现代社会已经离不开这门技术。
无线通信技术是通信领域的应用最广。
它的实现实现使得任何人在任何时间、任何地点接受和发送任何信息。
掌握无线通信系统的工作原理是每一个通信技术学生的基本要求。
我们要做的,就是理解和掌握无线通信系统的工作原理和各个模块的工作过程,并能够进行相应的应用电路设计。
我们还需要学会焊接实际的电路板,并且能进行电路板的调试,同时也要进行故障分析。
这样使它能正常工作。
在本次课程设计中,以上说的方面我们都得到了锻炼,这为我们更深的学习通信领域的知识打了夯实的基础。
信息传输是人类社会生活的重要内容。
从古代的烽火到现代的无线通信,都是人们寻求快速远距离通信的手段。
从 19 世纪开始,以电信号作为消息载荷的通信方式迅速发展起来,并且在经济、军事和社会发展中起着越来越重要的作用。
同时带动着这些方面的发展。
通信系统有信源、发射机、传输信道、接收机和收信者组成。
如图 1 为通信系统的组成无线电信号属于传输信号的基本方法。
一个导体如果高频电流,就有电磁能向空间辐射。
电磁能是以波的形式向外传播的,称为电磁波。
高频率的电流称为载波电流,简称载波,这种称为载波频率或射频。
载有载波电流,事电磁能以电磁波形式向空间发射的导体,称为发射天线。
如果我们设法用电话信号控制载波电流,则电磁能中就含有所要发送的电话信息,这就是无线电信号的发送过程。
在接收端,首先由接收天线将收到的电磁波还原为与发送端相似的高频电流。
然后经过检波,取出原来信号,这就完成了无线通信。
同时也构成了通信系统的各个部分。
无线信号的发射与接收都需要一个复杂的系统。
在发射端,首先需要将各类物理信号(如声音、图像等)转换成电信号,经过放大后与一高频信号进行调制,得到调制波后,经放大后送入发射天线,转换成无线电波辐射出去。
在接受端,一般用超外差接受机系统对信号进行接受。
超外差接收机系统主要由高频放大、混频器、本地振荡器、中频放大器、解调器、低频放大器等几部分构成。
它的工作原理为:从天线接收到得信号经高频放大器放大后,与本地振荡器产生的信号一起加入混频器。
混频器输出的中频信号经中频放大器放大器放大,再经解调处理和低频放大,然后送给用户。
超外差接收机中频频率是固定的。
因此,它比直接放大式接收机有如下的优点:第一,容易得到足够大而且比较稳定的放大量;第二,具有较高的选择性和较好的频率特性;第三,易于调整。
当然,超外差接收机也有一些不可避免的缺点,它的电路比较复杂;除了有用信号外,还存在位于镜像频率出的无用信号干扰;另外,随着社会的发展,对通信系统的集成度要求越来越高,特别是移动通信系统;而且,为保证生产质量和使用方便,接收机要尽量可能做到无调整或少调整。
在这些方面,超外差接收机的结构遇到的一些困难。
三摘要电子通信的快速发展,造福了千千万万的中华儿女。
掌握无线通信系统的工作原理是每一个通信技术学生的基本要求。
我们要做的,就是理解和掌握无线通信系统的工作原理和各个模块的工作过程,并能够进行相应的应用电路设计。
我们还需要学会焊接实际的电路板,并且能进行电路板的调试,同时也要进行故障分析。
这样使它正常工作。
本次实训的课题就是FM发射机和接收机的设计。
信源、发射机、传输信道、接收机和收信者这五部分相互配合顺利完成信息的传递。
发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制。
调频发射机是将音频信号加载到高频载波上,可以很好的发射出去。
超外差接收机主要由IC1(CD0429)、IC2(CD2822)两块集成电路组成。
超外差接收机首先用接收天线将收到的电磁波转为以调波电流,然后从已调波电流中解调出原始的信号,最后由扬声器将检波取出的音频信号电流变成声音,这样我们才能听到信号源的信息。
在本次实训中,我大体上对发射机和接收机的安装、焊接、调试过程有初步的认识。
初步掌握了一定的焊接技术与简单电路元器件的识别、装配,并对故障的诊断和排除有了一定的检测和解决障碍的能力及方法,为今后对复杂电路的分析奠定基础对芯片CD2822和芯片CD9088接收机的工作原理也有了一定的深入了解。
了解到团队合作也是当今社会努力提倡的。
总之,这次实训给我带来很大的收获,同时也给我带来很大快乐。
在这次实训中学到的知识,对以后工作和学习有很大的作用。
这次实训为我们更深的学习通信领域的知识打了夯实的基础。
关键字:发射机、接收机、实训、原理、电路一些发射机和接收机AbstractionThe rapid development of electronic communications, for the benefit of millions of Chinese people. Master wireless communication system works is that each student the basic requirements of communication technology. We have to do is to understand and master the wireless communication system works and the working process of each module, and can make the appropriate application of circuit design. We also need to learn to weld the actual circuit board, and can debug the circuit board, but also for failure analysis. This makes it work.Training is the subject of this FM transmitter and receiver design. Source, transmitter, transmission channel, the receiver and the recipient of five parts with each other that the successful completion of the transmission of information. The main task to complete transmitter is useful for high-frequency carrier signal frequency modulation. FM transmitter audio signal is loaded into the high-frequency carrier, it can be a good launch out. Superheterodyne receiver mainly by IC1 (CD0429), IC2 (CD2822) composed of two integrated circuits. Superheterodyne receiver will be first used to receive wire transfer to transfer the electromagnetic wave current, and current from the modulated wave signal in the demodulation of the original, and finally removed from the speaker to the audio signal detector current into sound, so we to hear the signal source.In this training, I have the whole of the transmitter and receiver installation, welding, there is a preliminary understanding of the debugging process. Initially grasp a certain amount of welding technology and a simple circuit component identification, assembly, and fault diagnosis and rule out a certain ability to detect and resolve barriers and methods for future analysis of complex circuits and lay the foundation for chips CD2822 chip CD9088 receiver works there is a degree of understanding. Team also learned that in today's society to promote. In short, this training has brought me great gains, but also brought me great joy. Training learned in the knowledge of future work and learning has a significant role. The training for our deeper knowledge of the field of communication Learning to play the compaction of the foundation.Keywords: transmitter, receiver, practice, theory, circuit四发射机的组成及原理调频发射机作为一种简单的通信工具,由于它不需要中转站和地面交换机站支持,就可以进行有效的移动通信,因此深受人们的欢迎。