通信演讲 无线电广播11

null无线电世界无线电世界一、无线电发射、接收知识一、无线电发射、接收知识 声音及其传播： 1.声音是由振动产生的 ：振动体周围产生声波，声波在空气中以340 m/s的速度传送，随着距离的增加，衰减是很快的，传送距离是有限的。 音调的高低，就是声音的频率：20Hz---20KHz ----叫做“音频” 无论一个人怎样尽力大喊，靠声波都是传不远的。 2.有线传输：null 3.无线电波------与声波有着本质的不同 声波---------是机械振动的结果 无线电波---是电磁振荡的产物 电磁波（无线电波）的产生： 导线中流过交变的电流→→产生交变的磁场→→在其周围再产生变化的电场→→又激起变化的磁场→→。。。→形成不可分割的电场和磁场，像水波一样向外传播→→形成电磁波传输的是音频电流，离不开导线，传输不远 放大器null4.有线传输中的音频能否产生电磁波传播出去 原因： a．通过天线向外辐射：天线的长度与波长λ相 比拟 λ/4 λ/2 λ 音频频率：f ：20---20kHz λ=c/f λ：15 x 103---15 x 106 m b．串台：都是音频频率 　 (1) 无线电通信系统是通过空间辐射方式传送信号，根据电磁波理论，对于语音信号来说，相应的辐射天线尺寸要在几十公里以上，实际上这是不可能制造出来的。而调制过程则将信号的频谱搬移到任何所需的较高频率范围，这样就容易以电磁波形式辐射出去。 　　(2) 如果不进行调制而是把被传送的信号直接辐射去，那么各电台所发出的信号频率就会相同，它们混在一起，收信者将无法选择所要接收的信号。而调制作用的实质是把各信号的频谱搬移，使它们互不重叠地占据不同的频率范围，也即信号分别托附于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需频率的信号，不致互相干扰。null故：需要高频信号形成无线电波，无线电波的频率越高越容易传播 5.无线电波特点： ① 频率高，天线尺寸小，可以有效辐射 ② 频率范围宽，分占，不重叠 null 6.无线电波划分: 按波长： 超长波、长波、中波、短波、微波 等等 null7 .无线电波的传播方式----和光波一样，具有直射、绕射、反射、折射的传播能力。 地波， 天波， 空间波。。。。。 (长波和中波） （短波） （超短波和微波） --雷达、导航、卫星等 nullnull 调制 （Modulate） 调制----把音频信号“装载”到高频载波信号上去的过程 载波信号 （高频振荡信号） 有三个要素： 振幅 Um 角频率ω （ω=2f） 初相角θ 让其中之一按音频信号规律变化-----------就形成了三种调制方式 (1). 调幅方式：Um 随音频信号而变----ＡＭ (2). 调频方式：ω、f 随音频信号而变---ＦＭ (3). 调相方式：θ随音频信号而变----PＭnull 调幅与调频 使载波振幅按照调制信号改变的调制方式叫调幅。经过调幅的电波叫调幅波。它保持着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和信号波形相似。调幅波的振幅大小，由调制信号的强度决定。调幅波用英文字母AM示。 使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。调幅与调频的区别调幅与调频的区别调幅：调制信号使载波的幅度随之变化；而调频：是使频率或相位随之变化。 另外，调频和调相不同，调相的同时，频率一定会变化，但是调频的时候相位不一定变化。null1． 调频比调幅抗干扰能力强 外来的各种干扰、加工业和天电干扰等，对已调波的影响主要表现为产生寄生调幅，形成噪声。调频制可以用限幅的方法，消除干扰所引起的寄生调幅。而调幅制中已调幅信号的幅度是变化的，因而不能采用限幅，也就很难消除外来的干扰。 另外，信号的信噪比愈大，抗干扰能力就愈强。而解调后获得的信号的信噪比与调制系数有关，调制系数越大，信噪比越大。由于调频系数远大于调幅系数，因此，调频波信噪比高，调频广播中干扰噪声小。 null2．调频波比调幅波频带宽 频带宽度与调制系数有关，即：调制系数大，频带宽。调频中常取调频系数大于1，而调幅系数是小于1的，所以，调频波的频带宽度比调幅波的频带宽度大得多。 3．调频制功率利用率大于调幅制 发射总功率中，边频功率为传送调制信号的有效功率，而边频功率与调制系数有关，调制系数大，边频功率大。由于调频系数mf大于调幅系数ma，所以，调频制的功率利用率比调幅制高。null调制系数 　在调制技术中，衡量调制深度的参数。 　　在调幅（AM）技术中，调制系数指调制信号与载波信号幅度比，也称为调幅系数。 　　如图所示，A B分别表示波形垂直方向上的最大和最小长度，代入下述公式即可求出 　　调幅系数。 ma = [(A-B)/(A+B)] • 100 % 　　提高调幅系数可提高信噪比、功率利用率。但调幅系数的提高是有限的，太大将造成调制信号的失真，实际的调幅系统调制系数都小于1。例如，AM广播的调制系数在0.3左右。　　null在调频（FM）系统中，通常认为调制后信号占用的带宽与调制前信号占用的带宽之比为调制系数，也称调频系数。 　　调频系统的调制系数都大于1，例如FM广播的调制系数为5 频带宽度与带宽 1.频带宽度:有时称必要带宽。系指为保证某种发射信息的速率和质量所需占用的频带宽度容许值，以赫（Hz）、千赫（KHz）、兆赫（MHz）表示。 null有效带宽 信号所拥有的频率范围叫做信号的频带宽度。信号的大部分能量往往包含在频率较窄的一段频带中，这就是有效带宽 2.带宽:又叫频宽，是指在固定的的时间可传输的资料数量，亦即在传输管道中可以传递数据的能力。在数字设备中，频宽通常以bps表示，即每秒可传输之位数。在模拟设备中，频宽通常以每秒传送周期或赫兹 (Hz)来表示。 null3. 频带: 通俗的说，对信道而言，频带就是允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率这之间的频率范围(当然要考虑衰减必须在一定范围内)。若两者差别很大，可以认为频带就等于允许传送的信号的最高频率。 对信号而言，频带就是信号包含的最高频率与最低频率这之间的频率范围(当然频率分量必须大于一定的值)。若两者差别很大，可以粗略地认为频带就等于信号的最高频率。 null总的来说， 调频和调幅区别就像是手机的GSM和CDMA一样，是不同的传输方式，CDMA的技术要比GSM先进的不知多少， 但是133的手机信号未必比139的手机信号强，反而不如。为什么同样的139的手机，有些厂家的信号强，有些厂家的信号弱呢？就是说一个产品的好与坏不是传输方式决定的，而是由厂家的技术能力和产品完成度来决定的。那么，调频和调幅在无线传输上没有区别吗？那么，调频和调幅在无线传输上没有区别吗？不是！调频的特点是频宽窄，距离长。频宽窄的意思是对阻碍物的穿透能力弱，但是传输距离长。这种技术一般使用在手机、寻呼机等需要长距离（5公里以上）传输的产品使用。读者应该都知道，移动公司的信号发射塔和每个人携带的手机距离是非常远的。调幅的特点是频宽宽，距离短。频宽宽的意思是对阻碍物的穿透能力强，但是传输距离较短，这种技术一般应用在楼宇内的无线报警、无线安防等领域。因为在一个楼宇里面最重要的不是距离，而是穿透能力。所以，调频广泛应用于军事、通讯、无线电广播、电视广播、等领域. 调频和调幅只有上述区别吗？调频和调幅只有上述区别吗？也不是！有很多区别当中重要的一点是成本问题。因为调频的线路比较复杂，需要的元器件数量较多，所以调频产品的价格要比条幅产品的价格高出很多。国内大多数无线呼叫系统厂家为什么都采用调幅方式呢？首先在楼宇内的传输根本不需要用成本高的调频来做，只要把条幅产品的完成度提高就充分解决传输距离和覆盖面积。作为一个代理商来说同样的产品外形，同样的距离效果，不一样的价位，您会选择哪一种？其实说白了，客户不需要知道调频还是调幅，物美价廉、经济实用的产品才是真道理。null无线电广播大多采用ＡＭ、ＦＭ 调幅波（AM） 调频波（FM） null 无线电广播工作过程 发射过程接收过程 FM发射机系统组成 FM发射机系统组成3.1 FM激励器 3.2 FM功放单元 3.3 无源部件 包括功率合成器、功率分配器、低通滤波器、定向耦合器 3.4 配电及供电电源 3.5 计算机监控系统 3.6 冷却系统 二、收音机发展简介二、收音机发展简介 从器件上：电子管→→晶体管→→集成电路 从广播制式上： 直接放大式→→超外差式（AM/FM）→→调频立体声 从技术上： 模拟式→→数字式（数字调频收音机）三、收音机原理三、收音机原理 收音机的三大任务： 选台 解调 还原 简单的收音机 LC谐振特性null 直接放大式收音机 存在问题： 对接收频段频率高低端放大作用不同 --------（晶体管造成） 难以提高灵敏度------ 对远处电台不易接收，放大级限制 选择性差，串台------ 选择性只取决于输入回路 工作不稳定---- 易自激 针对这些问题，已淘汰 null 超外差式收音机 把所有电台的高频信号都变成一个固定的中频信号，然后对这个中频进行放大，检波（鉴频），低放，灵敏性和选择性大大提高。特点： 中频频率较低，电路设计方便 IF固定，可设计成多级放大，提高灵敏度 中频放大器负载为谐振回路，差频实际上进行了一次选频， 提高选择性 电路复杂，调试困难1.1 调频广播的优越性 补充 中频广播频率的不足 中频广播频道拥挤，互相干扰严重，影响广播质量 使用调频广播提高广播质量 由于人为干扰的日益增加，使中频广播的质量更为下降，而调频广播的抗干扰性强 调频广播频带宽，可进行高质量的广播 调频广播可实现单声、立体声广播、多节目广播、数据广播 1.1 调频广播的优越性 补充 中频广播频率的不足 中频广播频道拥挤，互相干扰严重，影响广播质量 使用调频广播提高广播质量 由于人为干扰的日益增加，使中频广播的质量更为下降，而调频广播的抗干扰性强 调频广播频带宽，可进行高质量的广播 调频广播可实现单声、立体声广播、多节目广播、数据广播 FM广播概述null 1.2 调频广播发射机的特点 模拟机采用锁相环路式频率合成器、变容二极管直接调频方式。数字机采用DDS线性调频方式 实现全固态化、宽带化，易实现N+1系统 固态功放效率高、热损耗小、冷却系统简单功耗小 并联冗余设计，热插拔设计，可实现零停播率 标准化、系列化、模块化设计操作简单、维护方便 供电电源采用低压大电流开关电源，安全可靠 监控系统智能化维护操作方便 适合于SCA及RDS功能的扩展 可实现同步网，以节省频率资源，方便移动接收，减少 电磁污染，以冗余复盖提高服务质量 382. 模拟FM广播主要2. 模拟FM广播主要技术规范2.1 通用要求 射频频率范围: (87-108)MHz, 按0.1MHz频率间隔设置电台 主载波调制方式: FM, 最大频偏:±75KHz 音频信号的频率范围: ( 30-15K) Hz 音频输入电平: 2VP-P 2.2 单声广播 用( 30-15K) Hz音频信号对射频主载波进行调制, 预加重时间常数: 50μs (100%调制时的频偏为±75KHz) 音频通道的频率响应: ≤ ±0.5dB (在不加重不去重的情况下) 信噪比: ≥60dB (输入1KHz音频信号, ±75KHz频偏,预加重) 2.模拟FM广播主要技术规范2.模拟FM广播主要技术规范2.3 立体声广播 采用导频制,射频主载波的调制信号为立体声复合信号 2.3.1 立体声复合信号的基带图 null 2.3.2 立体声复合信号的组成 主信道信号M: 左声道信号L和右声道信号的和信号R M=L+R 副信道信号S: 左声道信号和右声道信号的差信号对副载波 (导频信号的二倍频)进行抑制载波的双边带调幅而产生的 (23-53)KHz基带信号 S=(L-R)Sinωt 导频信号P: 频率为19 KHz P=p Sinω/2 t 立体声复合信号A的表达式: A=M+S+P 其中A,L,R,M,S,P-----相应的信号电压 ω------------------ 副载波的角频率 p-------------------导频信号的最大振幅2.3.3 立体声广播主要技术指标 1) 调: 信号M,S最大为±75KHz调制度的90% 19KHz导频为±75KHz的8%～10% 2) 立体声广播左右声道技术指标同单声道 3) 导频信号允许的频率偏差＜±1Hz 4) 调制S信号的38KHz残余分量对射频主载波的调制度＜1% 5) 在100%调制度时,左右信道信号间的分离度≥40dB 6) 在55%调制（其中导频为10%）时，左右信道信号间的 电平差＜1dB 2.3.3 立体声广播主要技术指标 1) 调制度: 信号M,S最大为±75KHz调制度的90% 19KHz导频为±75KHz的8%～10% 2) 立体声广播左右声道技术指标同单声道 3) 导频信号允许的频率偏差＜±1Hz 4) 调制S信号的38KHz残余分量对射频主载波的调制度＜1% 5) 在100%调制度时,左右信道信号间的分离度≥40dB 6) 在55%调制（其中导频为10%）时，左右信道信号间的 电平差＜1dB null