无线传输系统的调试与设计(编辑修改稿)

无线传输系统的调试与设计(编辑修改稿)内容摘要：

得足够的推动功率；最后经过电声转换还原出广播内容。 综上所述，我们可以把通信系统简单总结如下图 ， ： 图 发射系统方框图 信 源 发射机 信道 接收机 受信者 8 图 超外差接收机系统方框图 超外差接收机的方框图如图 13所示。 从天线接受的信号经高频放大后，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，再经解调处理和低频放大，然后送给用户。 由于超外差接收机中的中频频率是固定的，它收机比直接放大式接收机有如下优点： 1．容易得到足够大而且比较稳定的放大量； 2．具有较高的选择性和较好的频率特性； 3．易于调整。 它同时也有缺点：干扰信号多。 而且随着社会的发展，对通信系统的要求越来越高，特别是移动通信的迅速发展，要求接收机不仅有良好的接收质量，而且要有很高的集成度，以便降低功耗，减少体积和重量；另外，为了保证生产质量和使用方便，接收机要尽可能做 到无调整或少调整。 本次课程设计，我们要根据上述系统发射接收原理完成 ZX2028 型仿手机调频收音机、对讲机试验套件的电路板的焊接安装和调试。 在 运用所学的高频模拟集成电路 知识 的基础上， 通过进行接收机电路板的焊接和对 pspice 的仿真，分析和掌握无线电传输信息系统的组成以及各个组成模块的功能和基本原理，掌握收音机对讲机的 的 组装 原理 ，并分析仿真结果，提高分析能力 ,加深对知识的理解。 9 第二章 接收发射系统调试 中波概念 一般中波广播 (MW: Medium Wave)采用了 调幅 (Amplitude Modulation)的方式，在不知不觉中， MW 及 AM之间就划上了等号。 实际上 MW 只是诸多利用AM 调制方式 的一种广播。 像在高频 (330MHz)中的国际短波广播所使用的调制方式也是 AM，甚至比调频广播更高频率的航空导航通讯 (116136MHz)也是采用AM 的方式，只是我们日常所说的 AM 波段指的就是中波广播 (MW 中波传播的途径主要是靠地波，只有一小部分以天波形式传播。 无线电波碰到导体时，就会在导体中产生感应电流，从而损耗掉一部分能量。 这种使电波能量变弱的现象，叫做对电波的吸收。 大地是导体，对中波的吸收较强，故以地波形式传播的中波传播不远 (约二三百公里 )。 调幅原理 调制和解调是通信 系统的重要组成部分，没有调制和解调，就无法实现信号的远距离通信。 所谓调制，就是将我们要传输的低频信号 “装载 ”在高频振荡信号上，使之能更有效地进行远距离传输。 所要传输的低频信号是指原始电信号，如声音信号、图像信号等，称为调制信号，用 uΩ(t)表示；高频振荡信号是用来携带低频信号的 , 称为载波，用 uc (t)表示；载波通常采用高频正弦波，受调后的信号称为已调波，用 u (t)表示。 具体地说 , 调制就是用调制信号控制载波的某个参数 , 并使其与调制信号的变化规律成线性关系。 因此 , 对模拟信号具有三种调制方 式：调幅、调频和调相。 为了提高信号的频率，以便更有效地将信号从天线辐射出去。 由天线理论可知，只有当辐射天线的尺寸与辐射的信号波长相比拟时，才能进行有效的辐射。 而我们需要传送的原始信号，如声音等，通常频率较低（波长较长），所以需要通过调制，提高其频率，以便于天线辐射。 为了实现信道复用。 如果多个同频率范围的信号同时在一个信道中传输必然会相互干扰，若将它们分别调制在不同的载波频率上，且使它们不发生频谱重叠，就可以在一个信道中同时传输多个信号了，这种方式称为信号的频分复用。 振幅调制的分类 振幅调 制可分为普通调幅（ AM），双边带调幅（ DSBAM），单边带调幅（ SSBAM） 与残留边带调幅（ VSBAM） 几种不同方式。 普通调幅信号的波形及表达式 设载波 uc(t)的表达式和调制信号 uΩ(t)的表达式分别为 tUtuccmc c o s)(  tUtu m   c o s)( 10 根据调幅的定义，当载波的振幅值随调制信号的大小作线性变化时，即为调幅信号，则已调波的波形如图 （ c）所示， 图 （ a）、（ b）所示分别为调制信号和载波的波形。 图 由图可见，已调幅波振幅变化的包络形状与调制信号的变化规律相同，而其包络内的高频振荡频 率仍与载波频率相同，表明已调幅波实际上是一个高频信号。 可见，调幅过程只是改变载波的振幅，使载波振幅与调制信号成线性关系，即使Ucm变为 Ucm+KaUΩmcosΩt，据此，可以写出已调幅波表达式为 Ma称为调幅系数， Umax表示调幅波包络的最大值， Umin 表示调幅波包络的最小值。 Ma表明载波振幅受调制控制的程度，一般要求 0≤Ma≤1，以便调幅波的 包络能正确地表现出调制信号的变化。 Ma1 的情况称为过调制 , 下图所示为不同 Ma时的已调波波形。 图 ttUkUtu cmacmAM c o s)c o s()(  ttUUkU ccmmacm c os)c os1(  ttU UU ccm ccm c o s)c o s1( ttMU cacm c o s)c o s1( m i nm a xm i nm a xm i nm a x2 UU UUU UUUUkU UMcmcmmacmca   11 为了分析调幅信号所包含的频率成分，可将式（ 23）按三角函数公式展开，得 可见，在已调波中包含三个频率成分： ωc、 ωc+Ω和 ωcΩ。 ωc+Ω称为上边频， ωcΩ称为下边频。 由此而得到调幅波的频谱如下图所示。 由调幅波的频谱可得，调幅波的频带宽度为 BW=2F 式中， F 为调制频率。 若调制信号为复杂的多频信号，则其频谱如 下 图 所示。 图 图 例如语音 信号的频率范围为 300~3400Hz，则语音信号的调幅波带宽为 2 3400=6800Hz。 观察调幅波的频谱发现，无论是单音频调制信号还是复杂的调制信号，其调制过程均为频谱的线性搬移过程，即将调制信号的频谱不失真地搬移到载频的两旁。 因此，调幅称为线性调制。 调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。 若调制信号为单频余弦信号，负载电阻为 RL，则已调波的功率主要有以下几种。 1. 载波功率 2. 上、下边频功率 3. 总平均功率 4. 最大瞬时功率 4. 普通调幅信号的产生和解 调方法 （ 1）普通调幅信号的产生 普通调幅信号的产生可将调制信号与直流相加，再与载波信号相乘，即可实现普ttMUtu cacmAM c o s)c o s1()( ttMUtU cacmccm  c o sc o sc o s tUMtU ccmaccm )c o s (21c o s   tUM ccma )c o s (21  2cmL12c UP Rccma RUMPP 1)2(21 221  ca PM 241ca PMPPP 221 21 1(21 221 cacc PMPPPPP ca PM)21 2Lcma RUMP 2)1( 22m a x  12 通调幅。 可采用低电平调幅方法和高电平调幅方法。 （ 2）解调方法 包络检波 ： 利用普通调幅信号的包络反映调制信号波形变化这一特点，如能包络提取出来，就可以恢复原来的调制信号。 同步检波同步检波必须采用一个与发射端载波同频率同相的信号，这个信号称为同步信号。 双边带调幅 双边带调幅信号中仅包含两个边频，无载波分量，其频带宽度仍为调制信号频率的 2 倍。 单边带调幅 单边带调幅信号中仅包含一个边 频。 残留边带调幅 残留边带调幅是指信号发送信号中包括一个完整边带、载波及另一个边带的小部分的调幅方法。 双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅只能采用同步检波。 对调幅发射机的认识和了解 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，将其变为在某一衷心频率上具有一定宽度，适合通过天线发射的电磁波。 通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分，和电源部分。 高频部分一般包括主振荡器，缓冲放大，倍率器，中间放大，功放推动级与末级功放。 主振荡器的作用是产生频率稳定的载波。 为了提高频率稳定性 ，主振级往往采用石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以消弱后级对主振器的影响。 低频部分包括话筒，低频电压放大级，低频功率放大级与末级低频功率放大级。 低频信号通过逐渐放大，在末级功放处活得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。 因此，末级低频功率放大级也叫调制器。 调制是将要传送的信息装载到某一高频（载频）信号上去的过程。 所以末级高频功率放大级则成为受调放大器。 调幅发射机的原理框图 发射机单元采用调频方式实现音频信号的调制 ,并完成调频波的发射。 结构上由信号输入电路、载波产生电路、调频电路 、高频放大电路和调频波发射电路五部分组成。 集电极调幅的工作原理：。