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第一章绪论_高频电子线路教材

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高频电子线路_张肃文_第6版_第1章_绪论

高频电子线路_张肃文_第6版_第1章_绪论
传播方式的对比
➢频率越高，趋肤效应越严重，损耗也越 严重。沿着地表传输的波频率不太高，波 长在200米以上的波主要沿着地表传输， 波长在10米到200米的波主要靠电离层传 输，波长在10米以下，主要是直线传播。
✓靠电离层反射和折射的传播方式的传播距 离最长； ✓靠直线传播方式传播的距离最短； ✓沿着地表传播方式传播的距离介于上面的 两者之间。
1.3.1 传输信号的基本方法
语言和文字
➢最原始、最基本的传输手段
光通信
➢远距离通信，迅速准确
电通信
➢无线通信，有线通信
✓Maxwell 在理论上发现电磁场理论 ✓Hertz 在实践上证明电磁场的存在 ✓Morse 有线电报 ✓Bell 有线电话
➢无线电
1.3.2 通信系统简介
1 通信系统原理框图 2 信号源 3 发送设备 4 传输信道 5 接收设备 6 收信装置（换能器）
➢③ 光纤电缆
✓衰减小（小于1db/km）、工作频率高、信 息容量大。
1.3.2 通信系统简介
（2）无线通信信道
➢无线通信的传输媒质是自由空间和水。 电磁波从发射天线辐射出去之后，经过自 由空间到达接收天线。 ➢根据传播途径可分为两大类：
✓地波 ✓天波
1.3.2 通信系统简介
（2）无线通信信道
➢① 地波
✓高频适合于通过天线传输； ✓高频的频带范围宽，信息容量大。
1.3.3 无线电信号的产生和发射
解决的办法
➢产生高频信号
✓由振荡电路输出一个高频信号，将其加到 适当高度的天线上发射出去，这个高频信号 称为载波，用来作为传输信息的运载工具。
➢调制高频信号
✓用需要传输的低频信号去控制高频的载波 信号，这个过程称为调制。

高频电子线路(第五版)

高频电子线路(第五版)

V1
= yie −
yre y fe y oe + YL
输入导纳与输出负载有关， 输入导纳与输出负载有关， 是内部反馈的作用。 是内部反馈的作用。
将输入信号取零（电流源开路），消去 将输入信号取零（电流源开路），消去 ）， 可得 输出导纳
Yo =
• •
I1 、 1 V
•
•
I2 V2
= yoe −
yre y fe y ie + Ys
§2.5 滤波器的其它形式 2.5.1 LC集中选择性滤波器 集中选择性滤波器 2.5.2 石英晶体滤波器 2.5.3 陶瓷滤波器 2.5.4 声表面波滤波器
第三章 高频小信号放大器 §3.1概述 概述 高频小信放大器: 几百KHZ~几百 几百MHZ 高频小信放大器 几百 几百 小信号、 小信号、晶体管工作在线 性范围. 性范围 谐振放大器 非谐振放大器 主要指标： 主要指标： 1， 增益 ，
| β |=
β0
fT 1+ f β
2
=1
时
则有 通常
fT = β 0 − 1 • f β
2
β 0 >> 1
fT ≈ β 0 f β
3) 最高振荡频率 fmax 当晶体管的功率增益 AP = 1 时的工作 频率--频率--- fmax
f max 1 ≈ 2π
gm
4rbb ' cb 'e cb 'c
矩形特性
f
耦合
互感耦合 电容耦合
—— ——
X 12 X 11 X 22
图 2.4-2 (a) 图 2.4-2 (a)
耦合元件电抗
2、定义耦合系数 、 k=

[高频电子线路].曾兴雯第1章绪论

[高频电子线路].曾兴雯第1章绪论

第1章 绪论
3. 频率特性 任何信号都具有一定的频率或波长。我们这里所讲的 频率特性就是无线电信号的频率或波长。电磁波辐射的波 谱很宽，如图 1-6 所示。
第1章 绪论
图 1-6 电磁波波谱
第1章 绪论
无线电波只是一种波长比较长的电磁波，占据的频率范
围很广。在自由空间中，波长与频率存在以下关系:
第1章 绪论
高频电子线路
学时：48+8
第1章 绪论
《高频电子线路》课程的重要性——专业基础课，承前启后 高等数学 电路分析 模电 信号与系统
高频电子线路 通信原理
第1章 绪论
电子线路的分类
工作频率：低频电子线路、高频电子线路、微波电子线路 流通的信号形式：模拟电子线路、数字电子线路 集成度的高低：分立电路和集成电路。 包含的元件性质：线性电子线路和非线性电子线路。
不同的调制信号和不同的调制方式，其调制特性不同。 调制的逆过程称为解调（Demodulation）或检波，其作用是将 已调信号中的原调制信号恢复出来。
第1章 绪论
接收机的结构：
（1）超外差：在接收过程中，将射频输入信号与本地振荡器产生的 信号混频，由混频器后的中频滤波器选出射频信号与本振信号频率 两者的和频或差频。
第1章 绪论
思考题
课后1-1,1-3,1-6
第1章 绪论
应当指出，实际的通信设备比上面所举例子要复杂 得多。比如发射机的振荡器和接收机的本地振荡器就可 以用更复杂的组件——频率合成器(FS)来代替，它可以 产生大量所需频率的信号。
第1章 绪论
在无线通信系统中通常需要某些反馈控制电路，这些反馈控 制电路主要是自动增益控制(AGC) ，自动频率控制(AFC)电路和 自动相位控制(APC)电路(也称锁相环PLL)。此外，还要考虑高频 电路中所用的元件、器件和组件，以及信道或接收机中的干扰与 噪声问题。需要说明的是，虽然许多通信设备可以用集成电路(IC) 来实现，但是上述的单元电路通常都是由有源的和无源的元器件 构成的，既有线性电路，也有非线性电路。这些基本单元电路的 组成、原理及有关技术问题，就是本书的研究对象。

高频电子线路第 1 章 绪论PPT课件

高频电子线路第 1 章 绪论PPT课件
1）若用基带信号去改变高频载波信号的振 幅，则称为振幅调制，简称调幅，用符号AM 表示。调幅获得的已调波称为调幅波。
中、短波广播和电视的高频图像信号都是调 幅波。
2）若用基带信号去改变高频载波信号的频 率，则称为频率调制，简称调频，用符号FM 表示。调频获得的已调波称为调频波。
调频广播和电视的高频伴音信号都是调频波。
形式的信息。 6.接收者：
信息的最终接受者
1.1.2 无线电发送与接收设备
1．无线电调幅广播发送设备 发送设备通常由高频、低频、电源
和天线四部分组成。 组成框图如图1-2所示。
图1-2 无线电调幅广播设备组成框图
1．无线电调幅广播发送设备
高频部分：包括主振荡器、倍频器、电压放大器、 末级功率推动和末级功放（调制器）。
主振荡器的作用是产生频率稳定的高频振荡，现 多采用石英晶体振荡器。
用倍频器来提高频率。 电压放大器放大后以达到推动末级功放的电平。 末级功放（调制器）是将输入的高频载波信号和 基带信号（低频调制信号）变换成高频已调信号，并 以足够大的功率输送到天线。
低频部分： 包括送话器、低频电压放大器、低频功率放
不同频率信号的传输特性也是不相同的。
5. 接收设备: 作用与发送设备相反。 由信道传输过来的已调信号由接收设备取
出并进行处理，得到与发送端相对应的基带信 号（这一过程称为“解调”）。
即：把高频振荡信号转换成原始电信号。
5. 输出变换器: 作用与输入变换器相反。 将基带信号经输出变换器即可复原成原来
➢ 如何“卸载”信号——解调 什么是解调？
从高频已调波信号中“卸载”调制（基带）信号的 过程。 解调的三种方式 ①对调幅波（AM）的解调——检波 ②对调频波（FM）的解调——鉴频 ③对调相波（PM）的解调——鉴相

高频电子线路阳昌汉版ppt第1章_绪论

高频电子线路阳昌汉版ppt第1章_绪论

送信号。
15
二、无线电接收设备的组成(以调幅广播为例)
（1）直接检波式接收机
主要缺点：灵敏度低
（2）直接放大式接收机
主要缺点：调谐比较复杂，对不同的电台其接收效果不同
16
（3）超外差式接收机
高频 放大器
混频器
中频 放大器
振幅 检波器
低频 放大器
扬声器
本机 振荡器
优点：选择性好，调谐方便
17
1.4 无线信道及传播方式
发送 设备
传输 信道
接收 设备
输出 变换器
7
1．输入变换器： 将传送的非电量信息(如声音、图像等) 变换为电信号 2．发送设备：将电信号变换为适应于信道传输特性的信号 是传输信息的通道，又称传输媒介 3．传输信道：
有线信道：双绞线、同轴电缆和光纤 无线信道；自由空间
4．接收设备：将接收到的信号恢复成与发送设备输入信 号一致的信号 将电信号转变成原来传送的信号 5．输出变换器：
待发送的信息 运载工具
把基带信号(调制信号） “装载” 到高频振荡信号（载波）之 中，然后由天线向外辐射出去，这种方法叫调制。
11
5、调制的概念
调制：用要传送的信息（基带信号或调制信号）去控制高频 载波振荡信号的三参量之一, 使其随需传送的信息成线性关系 变化。 相位 幅度 频率 载波 ：
c t V cm co s c t 0 V cm co s t
基带信号占有的频带属于低频范围。
常用基带信号频率范围： 语音 300Hz ~ 3.4kHz 图像信号 0~6MHz
10
音乐 16Hz ~ 20kHz
4、直接发射基带信号的缺点
（1）发射天线的尺寸太大。 波长λ=c∕ｆ (c为光速)，天线的尺寸L≧ λ /4。

高频电子线路完整章节课件

高频电子线路完整章节课件

作用是将输入的高频载波信号和低频调制信号 变换成高频已调信号，并以足够大的功率输送 到天线，然后辐射到空间；
高频功率放大器与调幅器：
1
把话筒变换的音频信号放大到一定的幅度，以实现一定的调制度。
低频放大器：
3
话筒（拾音器）：
输入变换器，它的作用是把声音信源转变成电信号，称为音频信号，即基带信号或调制信号；
01
04
02
03
无线电波的基本特点
非线性电路的基本概念
通信与通信系统
本课程的主要内容及特点
通信与通信系统
通信系统： 用电信号（或光信号）传输信号的系统 称为通信系统，也称电信系统。
通信系统的组成： 一般通信系统由输入、输出变换器，发 送、接收设备和信道等组成。
1.1、通信与通信系统
无线通信系统组成框图
1.1、通信与通信系统
各部分作用 信息源：提供需要传送的信息； 输入变换器：将信息源（图像、声音等）的信息变换成电信号，把该信号称为基带信号； 发射机：将基带信号进行某种处理，并以足够的功率送入信道，以实现有效的传送，其中最主要的处理为调制，调制后的信号称为已调信号，或已调波；
小 结
5
高频电子线路的典型应用是通信系统；
通信系统由发射设备、接收设备和传输媒介三部分组成；
电信号的发射与接收的关键是调制与解调；
高放、混频、本振、调制、解调等相关知识是本课程要解决的问题；
了解无线电信号所具有的基本特点是必备的基本知识。
5
课堂练习一
1.如果广播电台发射的信号频率为
高频电子线路
高等教育出版社，胡宴如、耿苏燕主编
课程性质：理论联系实践，突出重点，重应用，强调物理概念，强调工程实践。

第一章绪论_高频电子线路教材


高频电子线路 三、直接放大式接收机
选频 电路
高频 放大器
检波器
低频电 压放大器
低频功 率放大器
天线电路 高频电路
直接放大式接收机
低频电路
特点：
①灵敏度较高，输出功率也较大，特别适用于固定频率的接收。 ②在用于多个电台接收时，其调谐比较复杂。 ③高频小信号放大器的整个接收频带内，频率高端的放大倍数比低端要低
2. 功能：选频；干扰抑制；信号放大；解调
3. 解调：解调是调制的逆过程。即从已调波中恢复出原 基带信号的过程。和模拟调制相对应，也分为三种： 检波、鉴频和鉴相。
高频电子线路
二、直接检波式接收机
选频 电路
检波器
天线电路 高频电路
最简单的接收机方框图
低频电路
特点： ①电路简单 ②接收灵敏度太差，选择性也差，很少直接采用。
高频电子线路
四、超外差接收机(以调幅广播为例) 1. 原理与组成框图
fc
fI = fc -fL
高频小
信号放
混
大
频
中频 放大
检
低频电 低频功
波
压放大 率放大
本机 振荡
f 超外差式用混频、本机振荡器、中频放
L 大器代替了直接放大式的高频放大器。
高频电子线路
2. 混频器的作用
高频电子线路
3. 混频（变频）的原因
3. 载波信号：未经调制的高频振荡信号。 4. 调制信号：携带信息的低频电信号。 5. 已调波信号、频带信号：经过调制并携带有低频
信息的高频振荡信号。 6. 基带信号：未经调制的低频信号。 7. 注：低频信号可以是十几kHz以下的音频信号，
也可以是几MHz的视频信号。

高频电子线路课件


第1章 绪 论
各部分作用： 各部分作用： (1)振荡器 ) 的高频振荡信号，几十千赫以上。 产生 fosc 的高频振荡信号，几十千赫以上。
调幅广播发射机的组成
(2)高频放大器 ) 多级小信号谐振放大器， 放大振荡信号， 多级小信号谐振放大器 ， 放大振荡信号 ， 使频率倍增 并提供足够大的载波功率。 至 fc，并提供足够大的载波功率。 (3)调制信号放大器 ) 多级放大器，前几级为小信号放大器， 多级放大器 ， 前几级为小信号放大器 ， 放大微音器的 电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。 电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。 (4)振幅调制器 ) 实现调幅功能， 实现调幅功能 ， 将输入的载波信号和调制信号变换为 所需的调幅波信号，并加到天线上。 所需的调幅波信号，并加到天线上。
18
第1章 绪 论
1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成
发送设备
接收设备
超外差形式
19
第1章 绪 论
1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成 图中虚线以上部分为发送设备 发信机 图中虚线以上部分为发送设备(发信机 ， 发送设备 发信机)， 虚线以下部分为接收设备 收信机)， 虚线以下部分为接收设备(收信机 ， 接收设备 收信机 天线及天线开关为收发共用设备。 天线及天线开关为收发共用设备。 为收发共用设备 信道为自由空间。 信道为自由空间。 为自由空间 话筒和扬声器属于通信的终端设备，分别为信源和 话筒和扬声器属于通信的终端设备，分别为信源和 属于通信的终端设备 信宿。 信宿。 接收机一般都采用超外差的形式。 接收机一般都采用超外差的形式。 一般都采用超外差的形式
2
第1章 绪 论
参考书

第一章绪论11级 24页PPT文档


调制
连续波调制 脉冲波调制
调幅AM 调频 FM
调相 PM 脉幅调制PAM 脉宽调制 PWM
脉相调制PPM
第一章 绪论
调制信号 载波信号 调幅信号
第一章 绪论
调幅发射机主要组成： 高频部分、音频部分、电源。
主振
缓冲
倍频
中间 放大
功放 推动
受调 放大
电源
话筒
低频 放大
低频 功放
调制 器
声音信号
图1.2.8 调幅发射机方框图
第一章 绪论
3、无线电波段的划分、特性、用途及适用的传输媒质。
无线电波的频（波）段划分表
超 特
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
无线模拟通信系统的基本组成
第一章 绪论
无线数字频带传输发送、 接收系统方框图
第一章 绪论
§1.3 通信的传输媒质
1、有线通信的传输媒质 1）双绞线（TwistedPair）电缆：
???
主要用于频率低的载波电话和低速电话和低速数据通信。
?????
非?屏? ?蔽? ? 双? 绞线 （UTP，UnShieldTwistedPair）
第一章 绪论
2、无线通信的传输媒介：自由空间
射线
(a) 电离层
(b) 对流层
(c)
(d)
（a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天波传播; （d） 散射传播
第一章 绪论
地面波：用于长波和超长波 天波：经100km ~ 500km电离层反射。一部分被吸收，一部分被
反射和折射回地面。用于电离层通信，短波波段。 空间波：用于视距内传播，如电视广播。 散射通信：用于超短波和微波波段远距离通信。

高频电子线路PPT 第1章(1)


流过电路的电流最大,
其值为

I0

U
r
.
电感上的电压：
UL
UL

j0 LI0

jU
0 L r
. U
电容上的电压：
0
. I0
1
U
UC
I0
j0C
j r0C
. UC
第1章 绪论
在谐振时，电容和电感上的电压将会远大于外加电压， 在选电容和电感器件的耐压值要特别注意。因此，串联谐 振回路也称为电压谐振回路。
则：
0 2 02 ( 0 )( 0 )
0 0

0
2 f
( )2
0
f0
所以 2Q 0
因此
I 1
I0 1 2
第1章 绪论
e) 通频带(回路带宽): 当保持外加信号的幅值不变而改变
其频率时, 将回路电流值下降为谐振值的 1/√2 时对应的频
第1章 绪论
1. 非线性电子线路不具有叠加性和均匀性，没有叠加定理。
y ax2
x x1 y1 ax12
x x2 y2 ax22 x k1x1 k2 x2 y a(k1x1 k2 x2 )2 k1 y1 k2 y2
第1章 绪论
2. 在稳定状态下，非线性电子线路输出变量中含有新的频 率分量。如：
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
gc2

I2m Uim
(1.2―3)
第1章 绪论
5.非线性电子线路的数学描述是非线性方程。非线性微分方 程的精确求解是一个难题，时至今日，二阶以上的非线性 微分方程还没有实用的求解方法。在工程上一直沿用的是 近似解法，本书也将采用这种方法。随着计算技术的发展， 二阶以下的非线性微分方程可以采用计算机数值解法，这 种方法将会逐步走向实用。
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2. 功能：选频；干扰抑制；信号放大；解调
3. 解调：解调是调制的逆过程。即从已调波中恢复出原 基带信号的过程。和模拟调制相对应，也分为三种： 检波、鉴频和鉴相。
调制器将送来的高频载波信号和基带信号进行调制, 产生调幅波,通过高频功率放大、经天线以电磁波形 式辐射出去。
高频电子线路
第三节 无线电接收设备的组成与基本原理
一、无线电接收设备的原理 1. 基本概念：无线电接收过程正好和发送过程相反，它 的基本任务是将通过天空传来的电磁波接收下来，并 从中取出需要接收的信息信号。
2. 是电子信息、通信等电子类专业的一门技术基础课 程
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
六、无线通信采用高频技术的原因
1. 便于缩短天线的尺寸，有效发射信号
对于无线通信系统，由天线理论可知，要将无线电信号有效地 发射出去，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一量级。由原 始的非电量信息转换而成的原始电信号一般都是频率较低的信 号，波长较长。例如，音频信号一般都在20kHz以下，对应波 长15km，要制造出这样的天线是不现实的。解决的方法就是 调制。
1887年，德国科学家赫兹证明了无线电波的存在； 1895年，意大利马可尼完成了30米的无线电通信试验； 1920年，美国第一个商业广播电台开始播音； 1930年，英国实现了电视图像和声音同时发播； 1980年，无线电话； 1990年，GPS； 当今，移动通信、无线局域网、无线通信、射频标签等渗透 到生活的方方面面，成为不可或缺的工具。
2. 便于实现多路通信，避免频谱重叠
即使可以制造出大尺寸的天线，由于各个发射台发射的均为同 一频段的低频信号，在信道中相互重叠、干扰，因此接收设备 无法从中选出所要接收的有用信号。低频信号调制后，即可实 现多路通信，避免重叠、干扰等问题。
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
七、通信系统
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
一、基本概念
1. 高 频：高频是一个相对的概念，广义高频又 称射频（Radio Frequency，RF)，是指适合无 线电发射和传播的频率，频率范围非常宽广
2. 侠义高频：侠义高频指的是无线电波频段划分表 中的短波频段，频率范围3-30MHz
3. 高频电路：高频电波信号的产生、放大和接收的 电子线路
高频电子线路
3. 基带信号的特点
不同的原始信息占有不同的频带宽度。 基带信号占有的频带属于低频范围。
4. 基带信号直接发送存在两个缺点
很难实现多路通信。 要求有很长的天线，在工艺及使用
上都是很困难的。 解决的方法就是调制
高频电子线路
5. 载波调制传送方式
① 调制的定义
载波调制是用需传送的信息（基带 信号）去控制高频载波振荡信号的 三参量之一，使其随需传送的信息 成线性关系变化。
4. 信 道：传输信号的通道
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
二、高频电子技术中的核心概念
1. 调制：采用高频振荡信号作为运载工具，将携带 信息的低频信号装载到高频振荡信号上的过程， 称为调制。调制后的信号，由天线发射出去。
2. 解调：在高频系统的接收端，把低频信号从高频 振荡信号上卸取下来的过程，称为解调。
三、研究对象 通信系统中的发送设备和接收设备的各种高频功能电路 的功能、原理和基本组成。
四、研究范畴 1. 频率范围：本课程所讨论的频率范围是几百KHz ～几百MHz 2. 工作任务：能够完成的信号传输和信号变换的基 本电路
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
五、研究意义
1. 高频电子线路是现代通信设备中的重要组成部分
高频 振荡器
缓冲器
高频 放大器
AM 调制器
高频功率 放 大器
高频电路
声电 变换器
uΩ(t)=UΩmcosΩt
前置 放大 器
低频 放大 器
低频电路
传输线与天线电路
高频电子线路
2. 信息传输的过程
主振器产生的高频振荡信号经缓冲或倍频,并通过高 频电压放大后作为高频载波电压送给振幅调制器。
声音信号由声电变换器转换为电信号(基带信号)， 经过放大后送给低频放大器。
高频电子线路
第二节 无线电发送设备的 组成与基本原理
一、无线电发送设备的原理
1. 基本任务 无线电发送是以自由空间为传输信道，把需要传 送的信息（声音、文字或图象）变换成无线电波 传送到远方的接收点。
2. 信息传输的基本要求: 希望传送距离远 要能实现多路传输，且各路信号传输时，应互不 干扰
3. 载波信号：未经调制的高频振荡信号。 4. 调制信号：携带信息的低频电信号。 5. 已调波信号、频带信号：经过调制并携带有低频
信息的高频振荡信号。 6. 基带信号：未经调制的低频信号。 7. 注：低频信号可以是十几kHz以下的音频信号，
也可以是几MHz的视频信号。
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
高频电子线路
合肥工业大学 吴永忠
高频电子线路
第一章 导论
主要内容
1. 高频电子线路课程中的基础知识 2. 无线电发射和接收系统的基本原理 3. 课程的特点、学习任务和方法知识
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
一、基本概念 二、核心概念 三、研究对象 四、研究范畴 五、研究意义 六、无线电通信系统采用高频技术的原因 七、通信系统的基本概念
② 调制的方式
模拟调制：振幅调制(AM)、 频率调制(FM)、 相位调制(PM)
数字调制：振幅键控(ASK)、 频率键控(FSK)(以调幅广播为例)
1. 系统组成
u(t)=Ucm(1+macosΩt) cos (ωct +φ) ui(t)=Uimcos(ωct +φ)
1. 通信系统的定义 实现信息的传输所需的设备总和称为通信系统。
2. 通信系统的组成 一个通信系统应由输入变换器、发送设备、传输信道、 接收设备和输出变换器五个基本部分组成。下图是通信 系统的组成方框图。
高频电子线路
第一节 高频电子线路课程中的基础知识
3. 通信系统的分类
按所用信道可分为：有线通信系统和无线通信系统。 按通信方式可分为：双工、半双工和单工方式。 按传输的基带信号可分为：模拟通信系统和数字通信系统。