1.1 通信与通信系统技术

通信电子技术是通信系统，特别是无线通信系统的技术基础，通信电子线路是无线通信设备的重要组成部分。通信的主要任务是传递信息，即将经过处理的信息从一个地方传递到另一个地方。

对信息传输的要求主要是可靠性和有效性。通信的目的是为了更有效、更可靠地传递信息，所以实用通信系统的实现须依靠三方面的技术支持。第一，能将声音、文字、图像和数据等含有信息的具体表现形式与电信号进行相互转换的传感技术；第二，能对电信号进行加密、交换等处理的电信号处理技术；第三，能对电信号（或光信号）进行有效变换并切实传输的信息传送技术。

1.1.1 通信系统的基本组成

通信系统的基本组成框图如图1-1所示。它由输入、输出变换器，发送、接收设备，以及信道组成。输入变换器将要传递的声音或图像消息变换为电信号，该电信号包含了原始消息的全部信息（允许存在一定的误差，或者说信息损失），称为基带信号。输入变换器的输出作为通信系统的信号源。

图1-1中的发送设备和接收设备是直接为远距离信号流动提供技术支持的设备，基带信号是需要传送的信息信号，信道是信号流动的物理通路。基带信号本身可以是通过电话机、电报机、传声器或摄像机等物体前端的“输入变换器”得到的输出电信号，也可以是数字终端或其他电子设备输出的电信号。

通信系统中的信道是信号传输的通道，也就是传输媒介，不同的信道有不同的传输特性。为了满足信道对传输信号的要求，就必须将已获取的基带信号再做变换，这就是发送变换设备的功用。发送设备将基带信号经过调制等处理，并使其具有足够的发射功率，再送入信道，实现信号的有效传输。常见的信道通常有光信道和电磁信道两类。人们通常将电磁信道分为无线信道和有线信道两类。无线信道是指无明显边界的电波传播空间，如无线通信的空间信号通路。有线信道是针对边界明显、空间范围相对较窄的信号传播通路，如有线通信用的架空明线、同轴电缆、视频电缆和波导管等。

1.1.2 无线电的发送与接收设备

通信系统的核心部分是发送和接收设备。不同的通信系统的发送设备和接收设备的组成不完全相同，但基本结构也还是有相似之处。我们经常见到的通信系统有广播通信系统、移动通信系统，它们都是无线通信系统。从发送设备到接收设备之间的无线电波的传播属于模拟通信系统，其组成结构基本相同。下面以无线广播系统为例来说明发送设备和接收设备的基本组成和工作原理。

1．无线电广播发送设备

图1-2所示为无线电调幅广播发送设备组成框图，图中画出了各部分输出电压的波形。

振荡器产生等幅的高频正弦信号，经过倍频器后，将振荡器产生的高频信号频率整数倍升高，即成为高频载波频率信号；调制放大器是由低频电压和功率放大级组成，用来放大传声器所产生的微弱信号（即基带信号）并送入调制器。然后，振幅调制器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，即高频载波频率信号被基带信号调制。最后经功率放大器放大，获得足够的发射功率，作为射频信号发送到空间。载波频率在适合无线信道传播的频率范围。

2．无线电调幅广播接收设备

图1-3所示为超外差式调幅接收机组成框图，图中画出了各部分输出电压的波形。

超外差式调幅接收机的第一级是高频放大器。由于从发送设备发出的信号经过长距离的传播，受到很大的衰减，能量受到很大的损失，同时还受到传输过程中来自各方面的干扰和噪声，当到达接收设备时，信号是很微弱的，因而需要经过放大器的放大，并且，高频放大器的窄带特性同时滤除一部分带外的噪声和干扰。高频放大器的输出是载频为f_c的已调信号，经过混频器，与本地振荡器提供的频率为f_L的信号混频，产生频率为f_I的中频信号。中频信号经中频放大器放大，送到解调器，恢复原基带信号，再经低频放大器放大后输出。

高频放大器、中频放大器都是小信号谐振放大器，功率放大器是谐振功率放大器，调制器和解调器进行幅度调制、角度调制和它们的解调。上述电路以及振荡器、混频器都是本课程讨论的重点。