无线通信视频学习

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无线(电)通信

用电磁波的手段完成通信的目的
奥斯特——电生磁
法拉第——磁生电
电流表——给不同的电流,它导致磁场的大小,用胡克定律的弹簧表示,它偏转的角度指针不一样,因此机械式电流表的采用这种原理。它有一个灵巧的弹簧,控制指针偏转角度与电流成正比。
在这里插入图片描述麦克斯韦解出了这个联立方程,得到了正弦/余弦函数。与介电常数等有关系。所以他把连续变化的东西称作波。故而得到电——磁——波。
1885年赫兹验证了电磁波的存在。
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方程求解得到:
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当在一个周期里,天线一端是波峰,一端波谷,AB之间的电压才能是最大的,所里理论上AB【天线长度】的距离是λ/2时,最能接收信号。
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直流电无法变压【现在可以通过半导体很轻易的把直流变交流而后再变为高压直流电传输】,交流电可以变压,变压为高压电,高压低电流,可以通过细电线传输很远。
天线与电磁场能量收发关系

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最后一个就是方向图
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故无线电发射匹配天线必须做调制。
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谐振时,频率不高不低时就穿过去了,如果频率高,电容就通掉了(电容通高频),就会漏掉能量。如果频率低,就从电感上漏掉了。
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1910年英国物理学家弗莱明发明了电子管:找到了一种电的方法把弱信号放大成强信号。电子管是人们在研究电子在真空中运动的规律而发明的。电子管的前身就是灯泡(爱迪生)。物质受到电的作用能量越来越高,越来越热,里面的粒子的随机运动越厉害,其中有一部分粒子就会脱离原子核往外辐射,这就是光子,在光子之前,有一部分已经飞出来了,就是电子 。即加热之后的物体会辐射电出来。
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晶体管是有放大状态的,只要工作在放大状态就能进行放大。那么怎样工作在放大状态呢?——就是要给它偏置,偏置电路分别加在基极和集电极,上面是常用的共发射极电路。除了电容耦合,还有电感耦合或称为变压器耦合,这种更为常见。因为变压器耦合形式的可以对它进行对称调谐,即选择无线电频率进行接收。所以接收机中常用这种变压器耦合。【最新的全部集成化了。】在这里插入图片描述
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由于放大器本身有一个频率限制,比如只对几个频率有放大作用。所以有必要把收下的频率变成统一频率然后处理。
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用斜坡这块,调频信号穿过滤波器会怎样?——振幅会发生变化,就变成一个调频调幅波,频率低的地方幅度大,频率高的地方幅度小。
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数字信号是随机信号,所以它没有傅里叶变换的结果,而只有傅里叶变换功率谱的结果,也就是说只能看M(jw)模的平方的结果。在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
一个正弦波实际上包含三部分:振幅、频率、相位,对一个调制信号而言,调制信号和载波是同频率的,所以只关注它的幅度和相位,因此可用幅度-相位表示它,更严格的讲,通过欧拉公式,三角函数可以表示为一个无数信号的实部,故三角函数是Ae^(jwt)的实部,这种形式非常简便,把复数部分打开,有三部分“:振幅、纯载波部分、相位变化部分,把振幅和相位变化部分称为调制之后的变化部分称为等效基带信号,载波不变的称为调制部分。,在理论分析时,常把这部分省略掉,因为是不变的,最后再加上即可。在这里插入图片描述
因此任意的正弦波可以在直角坐标系上表示出来,作为振幅和角度用极坐标的值画出来表示一个点。
对于ASK的波形,如果再几何图上表示就成了两个点,这两个点正是分辨它所携带信息的两个点,如果信号落在红色点,就携带了一个二进制信息”1“,反之,如果落在绿色点,就携带了”0“.
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