趙宏偉
【摘 要】改革開放前無線通信只能限于國家相關(guān)方面使用,并且有著嚴格的審核手續(xù)。近些年來,無線通信以它的快捷靈活、高效和指揮的即時性,被社會廣泛認知,甚至成了人們生活生產(chǎn)中必不可少的內(nèi)容之一,而且有著非常廣闊的發(fā)展空間。
【關(guān)鍵詞】無線通信;重要地位;基本性能;基本原理;發(fā)展迅猛;空間廣闊
無線通信已經(jīng)成為國家經(jīng)濟建設(shè)和百姓日常生活中必不可少的內(nèi)容之一,上到國家航天航空事業(yè),下到百姓日常生活的移動通信。
1 無線通信設(shè)備的基本性能
既然無線通信普遍存在于人們的日常生活中,就有必要對它基本性能有個基本了解。我把自己日常學(xué)習(xí)所得和知識積累所掌握的無線通信基礎(chǔ)原理和近些年展情況,做個簡述。
20世紀60年代前人們認識的無線通信是家用收音機以及軍用電臺,都是電子管的。70年代后,我國的半導(dǎo)體技術(shù)有了長足發(fā)展,帶動了晶體管技術(shù)迅速發(fā)展,在當(dāng)時是電子技術(shù)領(lǐng)域革命性的飛越,使電子設(shè)備不但小而精,且性能大幅提高。20世紀90年代后,在晶體管技術(shù)的基礎(chǔ)上集成化技術(shù)又迅速發(fā)展,在不到20年的時間電子技術(shù)又產(chǎn)生了一次革命性的飛越。直到今天無線通信由原來的單純的語音信號傳輸發(fā)展到今天數(shù)據(jù)、圖像、多媒體文件各種復(fù)雜信號的傳輸,也就是說從音頻信號傳輸?shù)綌?shù)字信號傳輸,調(diào)制信號的調(diào)制帶寬由3000hz到更高的調(diào)制帶寬,電子技術(shù)的發(fā)展真可謂是日新月異。
2 無線通信設(shè)備的基本原理
我們以電臺為例,傳統(tǒng)的無線通信主要是將需要傳輸?shù)囊纛l到信號,裝入到裁題信號中,并放大到足夠強后經(jīng)天線從電磁波方式發(fā)謝出;接收機再將接收到的高頻信號中音頻信號解調(diào)后還原成音頻信號。用宋一個過程來達到相互通信的目的。
(一)發(fā)射機原理流程:
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1)主振信號:由晶體振蕩器和電容組成電容三點式振蕩器產(chǎn)生主振頻率,并輸入到下級調(diào)制放大器。
2)調(diào)制放大器:將主振信號和調(diào)制信號進行調(diào)制放大并送下級信頻放大器。
3)倍頻放大器:將已調(diào)信號成奇數(shù)倍放大提升到發(fā)射機所需的頻率上。
4)級間濾波器的作用是減少下級功放級對上級的影響。
5)功率放大器:是將倍頻后的已調(diào)信號放大到一定強度送入帶通濾波器后經(jīng)饋線至天線發(fā)射出去。
1)天線將收到的高頻信號放大后送到一混頻電路。
2)一混將高放級送來的高頻信號同第一本地振蕩器送來的信號進行差頻后產(chǎn)生第一中頻信號,送到一中放進行放大。
3)二混頻器電路將一中頻信號和二本振信號進行差頻放大變成二中頻信號,送到二中頻放大器進行放大。
4)鑒頻器將放大后的二中頻信號,還原成音頻信號送到喇叭,完成接收過程。以上是典型無線通信基本原理。需要強調(diào)的是接收機原理和我們常用的收音機原理是一樣的。
(三)重點技術(shù)理論的解讀。
1)調(diào)制器:
(1)作用:是將要傳輸?shù)囊纛l信號裝載到載頻信號中,變成已調(diào)信號發(fā)射出去。
(2)調(diào)制方式:常用的調(diào)制方式有調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅、單邊帶等。
調(diào)頻:使載頻的頻率隨調(diào)制信號頻率而變化。
調(diào)幅:使載頻信號振幅隨調(diào)制信號幅度而變化。
單邊帶:利用調(diào)幅波包絡(luò)線完全具備了調(diào)制信號正弦波的特征來達到調(diào)制目的。
調(diào)相:屬于間接調(diào)頻。
數(shù)字信號調(diào)制是調(diào)制信號為數(shù)字型的正弦波調(diào)制,而模擬調(diào)制是調(diào)制信號為連續(xù)型的正弦波調(diào)制。
數(shù)字信號調(diào)制分為兩種
(1)利用模擬調(diào)制方法去實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制,即把數(shù)字基帶信號當(dāng)做模擬信號的特殊類型。
(2)利用數(shù)字信號的離散取值特點去健控載波實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。
2)解調(diào)器:是將收到的已調(diào)信號中的音頻信號還原出來的電路。(利用鑒頻、檢波等技術(shù)來完成解調(diào))。
3 20世紀90年代后期在晶體管技術(shù)的基礎(chǔ)上電子集成技術(shù)發(fā)展迅猛,隨之在無線通信中產(chǎn)生了數(shù)字頻率合成技術(shù),用來產(chǎn)生高精度、高穩(wěn)定性的工作頻率
器件上采用大規(guī)模集成電路和二極管矩陣電路,在接收機中廣泛采用雙柵場效應(yīng)管,優(yōu)點是輸入阻抗高、噪音系數(shù)小、靈敏度高、抗干擾能力強。新技術(shù)的廣泛使用,使設(shè)備性能更強、精度更高、耗電更小。
4 無線移動通信,從個人手機問世至今,按通信模式大體分為三個發(fā)展階段
1)頻分多址階段:(FDMA)百姓俗稱大磚頭手機時代。
2)時分多址(TDMA):模擬信號時代既GSM(歐洲通信協(xié)會標準)通信。
3)碼分多址(CDMA):數(shù)字信號時代。
早期的移動通信采用一個基站覆蓋一個大服務(wù)區(qū),使終端用戶量受限,后來逐漸改為覆蓋中服務(wù)區(qū),小服務(wù)區(qū)。20世紀90年代形成小區(qū)制蜂窩移動通信系統(tǒng)。
數(shù)字蜂窩移動通信技術(shù)主要分為三大類
1)信道技術(shù):包括語音解碼,信道編碼和數(shù)字調(diào)制技術(shù);
2)數(shù)字傳輸技術(shù):包括分離、交織、均衡和擴頻技術(shù);
3)網(wǎng)絡(luò)技術(shù):主要包括多址接入、功率控制、越區(qū)與漫游信令和網(wǎng)管技術(shù)。
無線數(shù)字通信原理:發(fā)射機采用壓縮技術(shù)將調(diào)制信號變成脈沖數(shù)字信號裝載到載頻信號中傳輸出去;接收機采用數(shù)字解碼技術(shù)將被壓縮的脈沖數(shù)字信號還原出來。數(shù)字通信將模擬通信中的單一音頻信號傳輸,發(fā)展為數(shù)據(jù)、圖片及多媒體信號傳輸,其發(fā)展空間無限。
改革開放30多年來,我國的經(jīng)濟實力不斷增強,綜合國力大大提升,宇宙空間技術(shù)迅猛發(fā)展如探月工程、全球衛(wèi)星定位等技術(shù)都離不開無線通訊技術(shù)。在世界上真正樹立起了大國形象,發(fā)揮著大國的作用。在國民經(jīng)濟建設(shè)中的各個領(lǐng)域,無論是經(jīng)濟發(fā)展還是科技進步,無線通信都在發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用,在航空航天、國防軍事、鐵路運輸、港口、礦山、廠礦企業(yè)等各個領(lǐng)域都起著調(diào)度指揮、信息傳遞的重要作用。并且不斷的為社會各行各業(yè)所青睞。
展望未來,無線通信將為我們帶來更廣闊的發(fā)展空間。
【參考文獻】
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[2]數(shù)字移動通信電話機原理及維修技術(shù)[Z].
[責(zé)任編輯:楊玉潔]