通信電路與系統復習1課程復習要點（一）學好這門課的關鍵是首先能夠建立正確、牢固的電路概念（物理概念）。要求對電路工作原理的理解、對分析公式的理解。

（二）務必建立“非線性電路”相關概念。非線性電路與以往所學的模擬電路課程中的線性電路分析方法截然不同，務必謹慎使用諸如拉氏變換這類線性系統的分析方法。

（三）要建立信號“頻率變換”或“頻譜搬移”的清晰概念。明確用硬件實現信號頻率變換非得借助“非線性電路”不可。2（四）電路的“線性”與“非線性”存在著對立統一關系，如混頻電路中介紹的“時變參量分析法”、鎖相環路中的“線性分析”等就是這種關系的集中體現。

（五）不同的知識點應該做到融會貫通。

（六）應通過一定量的習題強化各種電路物理概念的正確靈活運用。正確牢固的物理概念是把復雜問題簡單化的鑰匙。3第一章通信概論1、明確常規通信系統的基本組成及各部分的基本作用

2、掌握模擬與數字通信的基本概念

3、了解通信的主要方式：基帶/頻帶；TDM/FDM；單工/半雙工/全雙工等

4、了解信道性質：有線/無線；恒參/變參

45、熟悉比特速率與碼元速率的關系：二進制與多進制碼率的對應關系56、熟悉信息和信息量的基本概念，會計算信源熵。

7、了解信道容量的基本概念。6第二章諧振功率放大1、LC并聯諧振回路（各電路的基礎）

（1）阻抗頻率特性，諧振與失諧；振蕩頻率，諧振電阻

（2）頻率響應：幅頻特性與相頻特性

（3）品質因數Q，與諧振電阻的關系

（4）濾波作用，通頻帶7（5）重要的關系式82、放大效率問題

（1）明確功率放大必須注重效率。

（2）掌握放大器甲、乙、丙類工作狀態的定義；工作狀態與放大效率的關系。

9晶體管放大器按照晶體管集電極電流導通角大小分為：

不同狀態的放大器集電極電流導通角

放大效率

甲類放大器(ClassAamplifier)最低乙類放大器

(ClassBamplifier)丙類放大器

(ClassCamplifier)丁類放大器

(ClassDamplifier)更小最高……

10（3）說明丙類工作狀態效率高的原因。提高放大效率的關鍵是減小管耗，主要措施：A減小ic的導通角θ（C類放大，以增大激勵功率為代價）

B．減小電流與電壓的乘積ic·uce

，借助LC電路，保證ic大時uce小，或者uce大時ic小113、丙類放大器的幾個特點

（1）熟悉偏置特點，輸出電流波形特點（負偏/余弦脈沖，付氏級數分解）。

（2）理解電壓波形放大不失真的條件（準線性放大的概念）。

（3）理解負載特點：LC回路為負載的選頻諧振放大方式。124、丙類功放特有的三種工作狀態

（1）掌握臨界、欠壓、過壓三種狀態的定義（注意其與甲、乙、丙分類的差別）

（2）了解影響三種狀態之間轉化的因素，電路特性，具體應用等。13飽和區①欠壓狀態下的集電極電流波形、動態線、輸出電壓②臨界狀態下的集電極電流波形、動態線、輸出電壓③

過壓狀態下的集電極電流波形、動態線、輸出電壓

Rp↑uBEUcm3Ucm2Ucm1諧振功率放大器的工作狀態

14(1)欠壓工作狀態下，輸出功率和效率都較低，集電極耗散功率大，當負載改變時，輸出幅度不平穩，因此一般較少采用這種工作狀態；例如，基極調幅，則需要采用這種工作狀態；(2)臨界工作狀態下，可保證有較大的輸出功率和較高的效率，是兼顧兩項性能要求的最佳工作狀態，發射機的末端多采用臨界工作狀態；(3)過壓工作狀態下，當負載變化時，輸出信號電壓幅度Ucm變化不大，因此，在需要維持輸出電壓比較平穩的場合（例如中間級，集電極調幅）可采用過壓狀態。1516輸出功率：Rp：輸出回路的有載諧振電阻集電極電源供給的直流功率；Pdc=VccIc0集電極效率：176、已調波放大不失真、高效率地放大AM或FM波應使用何種放大方式

7、耦合電路的功能

調諧選頻+阻抗匹配18最佳導通角的選擇通常選

=60o70o，當=1時，

85%，丙類工作狀態1等幅波功率放大192調幅波功率放大在丙類諧振功率放大器中，輸出電壓正比于集電極余弦脈沖電流中的基頻分量大小。如果要求輸出電壓的振幅包絡線性地反映輸入AM電壓的振幅包絡規律，則要求則要求：必須恒定，也就是導通角恒定！

20

假定輸入調幅波為：注意到，此時的集電極電流導通角將因為AM的振幅起伏，成為時變量：那么，就不是恒定的，出現包絡失真！21為了在效率盡可能高的情況下對AM波進行諧振功率放大，應該是諧振功率放大器工作在乙類狀態！此時22二倍頻:

2=60三倍頻:

3=40

n=120/nn一般不大于5 3n次諧波倍頻2324第三章振蕩電路

本章牽扯的電路基本物理概念多，對電路分析、計算的基本功有相當的要求，必須掌握。

1、正反饋振蕩起振與平衡原理

（1）正反饋振蕩的物理概念，振蕩器的性質

（2）起振條件（振幅條件、相位條件）

（3）平衡條件（振幅條件、相位條件）

（4）軟激勵狀態/硬激勵狀態（實際為丙類工作）25自激條件（起振條件）為平衡條件：

262、三點式振蕩器及其電路組成原則

（1）了解三點式振蕩器電路形成正反饋的原理，熟練掌握該電路的組成原則，會判斷是否滿足起振的正反饋相位條件。(2)【三點式振蕩器的電路原則】與射極相連的是同性電抗原件，與其他兩極相連的均為異性電抗元件。三個電抗元件Xce、Xbe、Xcb共同構成諧振選頻回路，其中兩個電抗元件構成反饋網絡。27●LC正弦波振蕩器原理電路并聯LC回路反饋網絡＋Uo－＋Uf－◢電源提供直流能量直流/交流換能裝置28（2）基本三點式振蕩電路主要形式（考比茲/哈特萊）

（3）必須掌握高頻交流等效電路的畫法直流等效電路及等效原則

等效原則：電容和電感視為理想元件。電容開路，電感短路。29考比茲振蕩器原理電路(TheschematicdiagramofColpittsoscillator)30直流等效電路(dcequivalentcircuit)由直流等效電路可以看出：通過合理設計三個偏置電阻，可以達到合理選擇晶體管靜態工作點的目的。自給負偏壓31注意：在起振階段，隨著集電極電流振幅的增加，在部分時間內管子將可能進入截止區（集電極電流波形下半部削波），從而導致集電極電流平均分量從原來的靜點ICQ的基礎上開始增加，從而使發射結偏壓將向負偏變化，進入截止區后，主放大器的電壓增益將逐漸下降。這種“直流負反饋”的內在動因可以看成導致振蕩器最終保持“振蕩平衡狀態”的原因。

32實際上：

反饋型振蕩器中的直流反饋是負反饋，而對交流信號的反饋為正反饋。

為了保證起振時的放大器電壓增益，直流偏置設計應保證晶體管正偏，使其工作在線性放大區，但應保證較小的正偏電流。

332、交流等效電路(acequivalentcircuit)及等效原則

注意：1、所謂“交流”是指在振蕩頻率上的交流振蕩電壓。2、“交流等效電路”是指在振蕩頻率上對振蕩電路的等效。3、“交流等效電路”中的電抗(電感與電容)是在振蕩頻率上呈現的電抗。34交流等效原則：1、電容按照電容值大小和功能分為耦合電容和回路電容。耦合電容短路，回路電容保留。2、電感按照電感值大小和功能分為射頻扼流圈(R.F.C.)和回路電感。射頻扼流圈開路，回路電感保留。3、電源接地。35交流等效電路36C3C2C1L37（4）觀察振蕩器組態，找到輸出端與反饋端，不同組態下的反饋系數計算、振蕩頻率計算、主放大器增益38回顧不同組態放大器的特點：1、共射放大器：輸入-輸出反相，電壓增益

>1參考點GND：射極；輸入：基極；輸出：集電極。2、共集放大器(射隨器)：輸入-輸出同相，電壓增益

<1參考點GND：集電極；輸入：基極；輸出：射極。3、共基放大器：輸入-輸出同相，電壓增益

>1參考點GND：基極；輸入：射極；輸出：集電極。

393、頻率穩定度改進1：三點式振蕩器基本型（考比茲）→改進型（克拉撥/西勒）

（1）了解影響頻穩度的主要電路因素、改進措施。

（2）理解掌握改進型電路（克拉撥/西勒電路）的電路組成特點

（3）熟練掌握和運用“高頻交流等效電路”的畫法。

（4）熟練觀察振蕩器組態；能根據給定的回路元件參數熟練估算三種組態下的

三點式振蕩器振蕩頻率、反饋系數B、主放大器增益

404、頻率穩定度改進2：三點式LC改進型→晶體振蕩器

（1）理解晶體的等效電路與基本頻率特性

（2）掌握兩種類型晶振的電路特點，理解晶體的兩種等效作用

【在串聯型晶振中】晶體等效為振蕩頻率上的短路元件。

【在并聯型晶振中】晶體等效為高Q值電感元件。

（高Q的電感/短路元件）

（3）兩種類型的晶振電路；（并聯/串聯型）

（4）基音與泛音晶振，泛音晶振中的電路措施（LC回路）(在泛音晶振中，LC回路并不用于選頻，而用于控制反饋相位條件。)41電容三點式振蕩器近似計算電容反饋三點式振蕩電路（考比茲振蕩器）共基放大器：輸入-輸出同相，電壓增益>1參考點GND：基極b；輸入：射極e；輸出：集電極c。42C3C2C1LUfUo＋－＋－＋－Uo1、振蕩頻率的近似計算忽略管子分布參數，振蕩頻率近似為

ebc432、反饋系數的近似計算忽略管子各極的分流作用，反饋系數的近似為

３、起振需要的主放大器電壓增益近似計算

C3C2C1LUfUo＋－＋－＋－Uo共基放大器：輸入-輸出同相，電壓增益>1參考點GND：基極b；輸入：射極e；輸出：集電極c。44－12V例題：正弦波振蕩電路如圖所示。

試求：（1）畫出交流等效電路；（2）振蕩頻率；（3）反饋系數值。

45解：UfUo＋－＋－（1）－12V46(2)(3)UfUo＋－＋－共集放大器(射隨器)：輸入-輸出同相，電壓增益<1參考點GND：集電極；輸入：基極；輸出：射極。bec474849+

Uf

-+Uo-共基放大器：輸入-輸出同相，電壓增益>1參考點GND：基極；輸入：射極；輸出：集電極。

505、思考問題【1】某LC振蕩器電路如下圖。（1）畫其高頻等效電路；（2）振蕩頻率？（3）起振時主放大器電壓增益？

51第四章幅度調制、解調和混頻電路[模擬AM部分]

1、調制/解調的概念

理解何謂調制、必要性、實質；解調的必要性

2、幅度調制原理

（1）熟悉普通AM，DSB-AM，SSB-AM，VSB-AM的譜結構，

（2）掌握AM波時域波形特點與表達，調制度0<m<1；

（3）掌握AM波帶寬計算、功率計算

（4）了解模擬乘法器實現幅度調制的基本原理

523、調幅波的解調

（1）熟悉檢波器作用與組成結構

（2）了解同步檢波的對象與實現前提、同步檢波器的組成結構

（3）熟練掌握二極管包絡檢波器原理和電路分析方法，熟悉其電壓傳輸系數Kd和輸入電阻Ri的含義，并會熟練計算。

（4）掌握二極管包絡檢波器中的惰性失真、負峰切割失真產生的原因，及其克服條件53+

uD

-+

us

-+

uo

-●包絡檢波器1電路組成54定義[2]：當檢波器輸入為單音普通AM波

1、電壓傳輸系數(檢波效率)定義[1]：當檢波器輸入為等幅波

時，檢波器的電壓傳輸系數定義為

若檢波輸出的余弦波振幅為，則檢波器的電壓傳輸系數定義為

2輸入電阻Uav為檢波器輸出平均電壓553、檢波器的非線性失真●負峰切割失真

●惰性失真當輸入為單音普通AM波時，可推導出：

多音頻調制562、同步檢波的概念

同步載波提取電路低通濾波器(積分器)同步檢波也叫“相干檢波(接收/解調)”或“相關檢波(接收/解調)”

5758●惰性失真5960只要滿足

則有：可利用關系式進行分析:6162[混頻部分]

5、混頻及其作用

理解混頻（上、下混頻）的作用、實質；混頻與調幅的聯系與區別

6、疊加型混頻器的分析與計算

（1）掌握時變參量分析法（有關概念、參數和方法應熟練掌握）

（2）掌握冪級數分析法

（3）熟練計算疊加型混頻器的變頻跨導gc、中頻電流iI(t)、中頻電壓uI(t)

637、混頻中的干擾

（1）理解組合頻率分量的概念

（2）掌握寄生通道干擾產生條件，中頻與鏡頻干擾的性質及產生條件

（3）掌握干擾哨叫性質及產生條件64●疊加型混頻電路結構非線性器件帶通濾波器本振usuLuoious+uL65乘積型混頻電路結構本振usuL帶通濾波器uoio66變頻跨導對于混頻器分析非常重要。只要求出變頻跨導就可以由信號量順利求出中頻量。求變頻跨導的步驟為：Step1:對非線性器件的轉移伏安特性求導數，代入時變偏壓得到時變跨導G(t)，它是周期函數，基頻規律就是本振規律Step2:將G(t)本振基頻分量的系數g1m除2，可得到變頻跨導gc67例題-1：疊加型混頻器組成結構如下圖所示。混頻輸出非線性器件帶通濾波器本振usuLuIFious+uL混頻輸入68其中，在某一固定偏置下，非線性器件的轉移伏安特性為混頻器輸出帶通濾波器中頻為69假設帶通濾波器具有理想濾波特性，其通帶電阻為RL=10k?，輸入AM電壓為本振電壓為試求：（1）中頻輸出電流和中頻電壓表達式；（2）BPF通頻帶為何值？

70解：（1）由于非線性器件的靜態偏置電壓為0，則其時變偏壓僅為本振。中頻電流表達式為71中頻電壓表達式為（2）BPF的通頻帶至少不應低于AM波帶寬，即72例題-2：場效應管混頻器如下圖。+uI-+VDD1:1Rg

RS

uLus73輸入信號電壓為本振電壓為74且ULm>>Usm。中頻回路諧振電阻為Rp，并調諧于ωI=ωL-ωs場效應管的轉移伏安特性為試求:（1）該混頻器的變頻跨導gc（2）輸出電壓uI的表達式。75解：

76例777879第五章角度調制原理1、角度調制原理

（1）熟知FM與PM的定義，FM與PM的聯系與區別

（2）掌握FM波時域表達與譜結構；調頻指數、帶寬與功率計算

2、FM電路原理

（1）理解變容二極管直接FM電路與晶體FM電路工作原理

（2）理解間接調頻原理；了解單變容二極管間接調頻電路工作原理

803、鑒相

（1）理解鑒相原理（同頻比相）及其鑒相特性、鑒相靈敏度

（2）理解乘積型鑒相器結構和工作原理

4、鑒頻

（1）理解鑒頻原理、鑒頻特性與鑒頻靈敏度

（2）熟悉斜率鑒頻與相位鑒頻原理81FM波定義與時域表達

調頻電路決定的比例常數82假如：

則

[調制電壓]

[載波電壓

]83mf

:稱為“調頻指數”，是FM信號的最大相移，它正比于最大頻偏，反比于調制信號頻率。

m:

最大頻偏，它正比于調制電壓的振幅。

84PM波定義與時域表達

調相電路決定的比例常數85假如:

86mp

:稱為“調相指數”，即最大相移，它正比于調制電壓的幅度。

m:最大頻偏，它正比于調制信號幅度和調制信號頻率。

87調頻與調相比較調制信號m(t)載波信號a(t)=Accos(t)調頻波調相波數學表達式瞬時頻率瞬時相位最大頻偏最大相移885、思考題【1】調制電壓（V）對載波（V）進行角度調制，若其最大頻偏為(rad/s)試求：（1）已調波為調頻波的數學表達式；（2）已調波為調相波的數學表達式。8990第六章鎖相環路1、鎖相環路組成及其特點

（1）明確鎖相環路的反饋控制量，各個組成環節作用

（2）熟知鎖定時環路輸入與輸出之間無穩態頻差，只有恒定穩態相差

（3）了解環路的性能特點：寬帶頻率跟蹤、窄帶BPF、低門限鑒頻

（4）理解環路方程的物理意義

（5）理解環路對輸入電壓相位傳遞的低通作用

2、線性分析

（1）環路線性化條件

（2）閉環傳遞函數H(s)、誤差傳遞函數He(s)定義

（3）環路對信號相位的傳遞特性

壓控振蕩器(VCO)ui鑒相器(PD)環路濾波器(LF)uDuCuO鎖相環路的組成框圖913、穩定性

熟知環路穩定性結論（一階、二階、高階環）

4、非線性分析

（1）理解鎖定狀態，失鎖狀態，頻率牽引的物理過程

（2）了解同步帶與捕捉帶的定義和測量方法

5、鎖相環應用

理解鎖相接收機、鎖相鑒頻、同步提取、鎖相頻率合成的基本原理

會分析計算鎖相頻率合成的頻率合成關系與主要指標92第七章模擬通信系統設計

1、模擬AM與FM系統信號帶寬與抗噪聲性能對比

通過FM和AM波帶寬、抗噪聲性能比較，理解帶寬換信噪比的原理

2、接收機中的干擾與噪聲

（1）了解噪聲分類（元器件噪聲、內部與外部噪聲）

（2）理解額定功率與額定功率增益概念

（3）掌握噪聲系數定義與計算

（4）掌握接收靈敏度的概念與計算

（5）理解噪聲溫度的概念

（6）了解AGC、AFC的基本原理93噪聲系數(F)接收機線性電路A:接收機的電壓增益Ap接收機的功率增益UsAUnARAPsiPniPsoPnoRL噪聲系數的說明圖外部噪聲通過接收機放大后在RL上呈現的噪聲功率通過接收機后的輸入噪聲功率和接收機內部噪聲在接收機輸出端呈現的噪聲功率94額定功率與額定功率增益UsPasZs=Rs+jXsZ=Rs-jXsUn2PnaRs+jXsZ=Rs-jXs額定信號功率與額定噪聲功率Pia:網絡與信號源共額匹配時,信號源到網絡輸入端的額定概率;Poa為負載與網絡輸出端共額匹配時,在負載上得到的額定概率額定功率額定功率增益95無源二端口網絡的噪聲系數接收機線性電路ApApaRARL96級聯網絡的噪聲系數UsRsRL網絡2F2Apa1網絡1F1Apa197噪聲溫度對于內部噪聲的大小可用PnBia=KTnB表示,在此Tn為等效噪聲溫度,簡稱噪聲溫度.Tn=(F-1)Te=(F-1)

290K噪聲溫度Tn的物理意義是把網絡的內部噪聲功率看成理想網絡的信號源內阻在溫度為Tn時產生的熱噪聲98接收機靈敏度接收機靈敏度是保證接收機輸出信噪比為一定值時,接收機輸入端的最小有用信號功率.接收機靈敏度最小可檢測電壓99100101102103104第八章模擬信號數字化

1、模擬信號的數字化過程：抽樣、量化、編碼

2、抽樣定理（掌握低通、帶通抽樣定律的計算）

3、均勻量化

量化原理、量化噪聲，量化信噪比計算

4、非均勻量化

壓縮/擴張原理，13折線A律編碼規則

5、PCM原理

抽樣頻率/量化間隔數/編碼長度/碼速率的關系

6、增量調制原理

原理，不產生過載的階梯波速率、碼率的關系105抽樣定理抽樣定理：若一個信號x（t）的頻譜限制在（0，fH）之內，則這個信號可以由該信號在間隔為Ts1/（2fH

）的各時刻的抽樣值完全確定。2fH稱為x（t）的柰奎斯特(Nyquist）頻率低通抽樣定理106帶通抽樣定理若帶通信號的上限頻率為fH，下限頻率為fL帶通信號抽樣頻率的選擇：1fH=NB，N為整數，信號帶寬B=fH-fL

，fs=2B2fH=NB+KB，0<K<1,N為小于fH/B的最大整數

1)fs=2B,有明顯混疊現象;2)帶通信號的最小抽樣頻率為:

fs=2B+2(fH-NB)/N,

fs=2B(1+K/N)3窄帶高頻信號(fH>>B),fs

2B107量化電平數和編碼碼組中的碼元數的關系:Q=2n108二進制PCM系統傳輸信號為-1V~+10V,fx=3kHz,若量化電平Q=512.試確定:1)最低抽樣頻率2)每個PCM碼組所需碼元數3)PCM信號的碼元速率1097、思考問題【1】對帶寬80kHz～100kHz的基帶模擬信號進行數字化并傳輸。（1）若采用二進制PCM編碼，要求量化信號噪聲功率比大于40dB，求不失真的最低抽樣頻率fsmin及其二進制碼速率R2。（2）若二進制基帶等效信道幅頻特性的滾降系數α=0.7時，求信道帶寬。（3）若抽樣頻率不變fsmin，求的ΔM調制信號碼速率RΔM

；假設中80kHz～100kHz的所有頻率分量幅度相同，問哪個頻率最容易在Δ調制時產生過載？

110111第九章數字基帶傳輸系統1、基帶傳輸的概念和系統組成

2、基本碼型和傳輸碼的概念掌握NRZ碼、RZ碼、差分碼、Manchester碼、AMI碼、HDB3碼的定義、了解各自譜結構的特點，以及產生方法

3、基帶數字信號的功率譜

理解信號功率譜中的離散譜和連續譜特性，掌握譜零點帶寬計算

4、無碼間干擾傳輸系統

理解碼間干擾概念，掌握二進制基帶傳輸系統無碼間干擾條件的分析，掌握信道帶寬、帶寬利用率的計算112無碼間干擾的基帶傳輸特性gR（t）-3Ts-2Ts-Ts0Ts2Ts3Tst無碼間干擾示意圖(1)時域條件gR（t）僅在本碼元抽樣時刻，即k=n時不為0，而對其它碼元抽樣時刻的信號無影響。113(2)頻域條件114將波形形成電路輸入到接收濾波器輸出的傳輸特性H（

）在

軸以2

/Ts間隔切開，然后分段沿

軸平移到（-

/Ts，

/Ts）區間，將它們疊加起來，其結果應當為一常數Ts。-3/Ts-/Ts0/Ts3

/

Ts

H（

）-/Ts0/Ts

H（

）Ts滿足無碼間干擾的傳輸特性無碼間干擾條件的物理解釋115頻帶利用率=Rb/B(Baud/Hz)理想低通特性的帶寬為1/(2Ts),碼元速率為1/Ts,這時系統的最高頻帶利用率為2Baud/Hz.設系統頻帶為

(Hz),則該系統無碼間干擾時最高的傳輸速率為2(Baud),傳輸速率稱為奈奎斯特速率.116

理想低通傳函的頻帶利用率為2Baud/Hz，這是最大的頻帶利用率。因為如果系統用高于1/Ts的碼元速率傳輸信碼時，將存在碼間串擾.若降低傳碼率，即增加碼元寬度Ts，當保持Ts為1/(2B)的2，3，4???大于1的整數倍時，在抽樣點上也不會出現碼間串擾。但這意味著頻帶利用率降低到按Ts=1/(2B)時的1/2，1/3，1/4???。117118119H（

）0/

Ts

=0

=1/2

=1滾降特性極其沖激響應h（t）

=1

=1/2

=0-3-2-101