第八章信号的运算与处理电路
通信原理(第八章新型数字带通调制技术)PPT课件
实例分析
QPSK（四相相移键控调制）
在PSK的基础上，将相位划分为四个不同的状态，每个状态表示两个 比特的信息，提高了频谱利用率和传输速率。
16-QAM（十六进制正交幅度调制）
在QAM的基础上，将幅度划分为16个不同的状态，每个状态表示4个 比特的信息，进一步提高了频谱利用率和传输速率。
OFDM（正交频分复用调制）
20世纪70年代，随着数字信号处理技 术的发展，多种新型数字带通调制技 术如QPSK、QAM等开始出现。
02
数字带通调制技术的基本原理
数字信号的调制过程
调制概念
调制是将低频信号（如声音、图像等）转换成高频信号的过程， 以便传输。
数字信号的调制方式
数字信号的调制方式主要有振幅键控（ASK）、频率键控（FSK） 和相位键控（PSK）等。
通信原理(第八章新型数字带 通调制技术)ppt课件
• 引言 • 数字带通调制技术的基本原理 • 新型数字带通调制技术介绍 • 新型数字带通调制技术的应用场景
• 新型数字带通调制技术的优势与挑 战
• 新型数字带通调制技术的实现方法 与实例分析
01
引言
新型数字带通调制技术的定义与重要性
定义
新型数字带通调制技术是指利用数字 信号调制载波的幅度、频率或相位， 以实现信号传输的技术。
光纤通信系统
在光纤通信系统中，新型数字带通调制技术如偏振复用正交频分复用（PD-OFDM） 被用于实现高速、大容量的数据传输，满足不断增长的网络流量需求。
卫星通信系统
广播卫星
在广播卫星中，新型数字带通调制技术如正交频分复用（OFDM）被用于发送多路电视信号和其他多媒 体内容，提供高质量的广播服务。
将高速数据流分割成多个低速数据流，在多个子载波上进行调制，提 高了频谱利用率和抗多径干扰能力。
模拟电子技术基础第三版课后答案王远.doc
模拟电子技术基础第三版课后答案王远.doc模拟电子技术基础第三版课后答案王远【篇一：模电资料】术基础是高等院校电气、信息类（包括原自动化、电气类、电子类）专业知识平台重要核心课程，是学生在电子技术入门阶段的专业基础课。
课程涉及模拟信号的产生、传输及处理等方面的内容，工程实践性很强。
课程任务是使学生获得适应信息时代电子技术的基本理论、基本知识及基本分析方法。
旨在培养学生综合应用能力、创新能力和电子电路计算机分析、设计能力。
课程学习完成能为学生以后深入学习电子技术及其在专业中的应用打好两方面的基础；其一是正确使用电子电路特别是集成电路的基础；其二是为将来进一步学习设计集成电路专用芯片打好基础。
《模拟电子技术基础》是电气电子类各专业的一门重要的技术基础课。
其作用与任务是使学生获得低频电子线路方面的基本理论，基本知识和基本技能。
本课程在介绍半导体器件的基础上，重点要求掌握放大器的各种基本单元电路、放大器中的负反馈、运算放大器及其应用、直流电源等低频电子线路电路的工作原理、分析方法和设计方法，使学生具有一定的实践技能和应用能力。
培养学生分析问题、解决问题的能力和创新思维能力，为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。
教学大纲一、课程名称模拟电子技术基础analog electronics二、学时与学分本课程学时：60 学时(课内) 本课程学分： 3.5 学分三、授课对象电类本科生、专科生四、先修课程电路理论、电路测试与实验技术五、教学目的《模拟电子技术基础》是电子类等专业入门性质的课程，是实践性很强的技术基础课。
课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生具备应用电子技术的能力，为学习后续课程和电子技术在专业中的应用打好基础。
六、主要内容、基本要求及学时分配第一章绪论主要内容基本要求学时数 2第二章半导体二极管及其基本电路主要内容基本要求学时数 4第三章半导体三极管及放大电路基础主要内容基本要求学时数18第四章场效应管放大电路主要内容基本要求学时数 4第五章功率放大电路主要内容基本要求学时数 4第六章集成电路运算放大器主要内容基本要求学时数 6第七章反馈放大电路主要内容基本要求学时数8第八章信号的运算与处理电路主要内容基本要求【篇二：模拟电子技术课程标准】t>电子与信息工程系（院）课程教学标准课程名称模拟电子技术课程类型理论＋实践授课对象三年制大专学生课程学分 4 总学时722009 年12 月《模拟电子技术》教学标准课程名称：模拟电子技术课时：72适用专业：应用电子技术、电子信息工程技术、通信技术、汽车电子技术1．课程定位模拟电子技术是电类专业的一门重要岗位能力课程，是培养生产一线高级技术应用型人才硬件能力的基本入门课程，是十分强调应用实践的工程性质的课程，对人才培养有着至关重要的作用。
信号的运算和处理电路
04 模拟-数字转换技术
采样定理与抗混叠滤波器
采样定理
采样定理是模拟信号数字化的基础， 它规定了采样频率应至少是被采样信 号最高频率的两倍，以避免混叠现象 的发生。
抗混叠滤波器
在模拟信号数字化之前，需要使用抗 混叠滤波器来滤除高于采样频率一半 的频率成分，以确保采样后的信号能 够准确地还原原始信号。
续时间信号在任意时刻都有定义，而离散时间信号只在特定时刻有定义。
02
周期信号与非周期信号
周期信号具有重复出现的特性，而非周期信号则不具有这种特性。周期
信号的频率和周期是描述其特性的重要参数。
03
能量信号与功率信号
根据信号的能量和功率特性，信号可分为能量信号和功率信号。能量信
号在有限时间内具有有限的能量，而功率信号在无限时间内具有有限的
平均功率。
线性时不变系统
线性系统
线性时不变系统的性质
线性系统满足叠加原理，即系统对输 入信号的响应是各输入信号单独作用 时响应的线性组合。
线性时不变系统具有稳定性、因果性、 可逆性、可预测性等重要性质。
时不变系统
时不变系统的特性不随时间变化，即 系统对输入信号的响应与输入信号的 时间起点无关。
卷积与相关运算
Z变换与DFT的关系
Z变换可以看作是DFT的推广，通过引入复变量z，可以将离散时间信号转换为复平面上的函数，从 而方便地进行频域分析和设计。
数字滤波器设计
01
数字滤波器的类型和特性
数字滤波器可分为低通、高通、带通、带阻等类型，具有 不同的频率响应特性。
02 03
IIR滤波器和FIR滤波器的设计
IIR滤波器具有无限冲激响应，设计时需要考虑稳定性和相 位特性；FIR滤波器具有有限冲激响应，设计时主要考虑 频率响应和滤波器长度。
电工电子技术第八章集成运算放大电路
8.1 集成运算放大器的简单介绍
• 运算放大器开环放大倍数大，并且具有深 度反馈，是一种高级的直接耦合放大电路。 它通常是作为独立单元存在电路中的。最 初是应用在模拟电子计算机上，可以独立 地完成加减、积分和微分等数学运算。早 期的运算放大器由电子管组成，自从20世 纪60年代初第一个集成运算放大器问世以 来，运算放大器才应用在模拟计算机的范 畴外，如在偏导运算、信号处理、信号测 量及波形产生等方面都获得了广泛的应用。
• 4．在集成电路中，比较合适的电阻阻值范 围大约为100 ~300 Ω。制作高阻值的电阻 成本高、占用面积大并且阻值偏差也较大 （10~20%）。因此，在集成运算放大器中 往往用晶体管恒流源代替高电阻，必须用 直流高阻值时，也常采用外接的方式。
8.1.2 集成运算放大器的简单说明
• 集成运算放大器的的电路常可分为输入级、 中间级、输出级和偏置电路四个基本组成 部分，如图8-1所示。
• 2．信号的输入 • 当有信号输入时，差动放大电路（见图8-5）的工作情况可以分为以下几种情
况。
• （1）共模输入。 • 若两管的基极加上一对大小相等、极性相同的共模信号（即vi1 = vi2），这种
输入方式称为共模输入。这将引起两管的基极电流沿着相同的方向发生变化， 集电极电流也沿相同方向变化，所以集电极电压变化的方向与大小也相同， 因此，输出电压vo = ΔvC1-ΔvC2 = 0，可见差动放大电路能够抑制共模信号。 而上述差动放大电路抑制零点漂移则是该电路抑制共模信号的一个特例。因 为输出的零点漂移电压折合到输入端，就相当于一对共模信号。
u
u
u0 Au 0
0
u+≈u-
（8-2）
• 当反向输入端有信号，而同向端接地时，u+=0，由上式 可见，u-≈u+=0。此时反向输入端的电位近似等于地电位， 因此，它是一个不接地的“地”电位端，通常称为虚地端。
模拟电路信号的运算和处理电路
02
模拟电路信号的运算
加法运算
总结词
实现模拟信号的相加
详细描述
通过使用运算放大器或加法器电路，将两个或多个模拟信号相加，得到一个总 和信号。在模拟电路中，加法运算广泛应用于信号处理和控制系统。
减法运算
总结词
实现模拟信号的相减
详细描述
通过使用运算放大器或减法器电路，将一个模拟信号从另一个模拟信号中减去， 得到差值信号。在模拟电路中，减法运算常用于信号处理、音频处理和控制系统 。
模拟电路信号的运算和处理 电路
• 模拟电路信号概述 • 模拟电路信号的运算 • 模拟电路信号的处理 • 模拟电路信号处理的应用 • 模拟电路信号运算与处理的挑战与
展望
01
模拟电路信号概述
模拟信号的定义
模拟信号
模拟信号是一种连续变化的物理量， 其值随时间连续变化。例如，声音、 温度、压力等都可以通过模拟信号来 表示。
电流放大器
将输入信号的电流幅度放大，输 出更大的电流信号。常用于驱动 大电流负载或执行机构。
放大处理
放大器是一种用于增强信号的电 子设备。在模拟电路中，放大器 用于放大微弱信号，使其能够被 进一步处理或使用。
跨阻放大器
将输入信号的电阻值转换为电压 信号并放大，常用于测量电阻值 或电导值。
调制处理
调制处理
模拟信号的表示方法
模拟信号通常通过电压、电流或电阻 等物理量来表示。这些物理量在时间 上连续变化，能够精确地表示模拟信 号的变化。
模拟信号的特点
01
02
03
连续性
模拟信号的值在时间上是 连续变化的，没有明显的 跳跃或中断。
动态范围大
模拟信号的动态范围较大， 能够表示较大范围的连续 变化。
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结共发射极、共基极、共集电极。
2.三极管的工作原理---基极输入信号控制发射结电流，从而控制集电极电流，实现信号放大。
3.三极管的放大倍数---共发射极放大倍数最大，共集电极放大倍数最小。
三.三极管的基本放大电路1.共发射极放大电路---具有电压放大和电流放大的作用。
2.共集电极放大电路---具有电压跟随和电流跟随的作用。
3.共基极放大电路---具有电压放大的作用，输入电阻较低。
4.三极管的偏置电路---通过对三极管的基极电压进行偏置，使其工作在放大区，保证放大电路的稳定性。
四.三极管的应用1.放大器---将弱信号放大为较强的信号。
2.开关---控制大电流的通断。
3.振荡器---产生高频信号。
4.稳压电源---利用三极管的负温度系数特性，实现稳定的输出电压。
模拟电子技术复资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体是介于导体和绝缘体之间的物质，如硅Si、锗Ge。
2.半导体具有光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体是纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.载流子是带有正、负电荷的可移动的空穴和电子，是半导体中的两种主要载流体。
5.杂质半导体是在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
根据掺杂元素的不同，可分为P型半导体和N型半导体。
6.杂质半导体的特性包括载流子的浓度、体电阻和转型等。
7.PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结，具有单向导电性和接触电位差等特性。
8.PN结的伏安特性是指在不同电压下，PN结的电流和电压之间的关系。
二.半导体二极管半导体二极管是由PN结组成的单向导电器件。
1.半导体二极管具有单向导电性，即只有在正向电压作用下才能导通，反向电压下截止。
2.半导体二极管的伏安特性与PN结的伏安特性相似，具有正向导通压降和死区电压等特性。
3.分析半导体二极管的方法包括图解分析法和等效电路法等。
三.稳压二极管及其稳压电路稳压二极管是一种特殊的二极管，其正常工作状态是处于PN结的反向击穿区，具有稳压的作用。
第八章 信号变换电路
U o 2.09RL RtC t f i / Rs
D/A转换器工作原理
A R 2R 2R B 2R R C 2R R D 2R Rf 2R
S0
S1
S2
S3
Uo
UR
R2
iO
250C
1500C
iO=4mA iO=20mA
0.01F
铂电阻在00C时电阻为100，2660C时电阻为200 ，则 铂电阻的灵敏度为：R/ T=(200-100)/266 输入电压为eiN= 1mA· (150-25)R/ T=47mV
第三节 电流—电压变换
电流信号经过长距离传送到目的地后，往往需要在转 换成电压信号。下面介绍几种常用的转换电路：
＋15V
UIN
RL I0
U1＝UIN
T
U1
R1
U 1 U IN Io R1 R1
(2) 4～20mA V/I变换电路
＋15V
UIN
R1 R6 R2
R7
T1 T2 IE R3 I0 RL
R4
Ub R5
由于R4、R5>>R3+RL，可认为I0＝IE
U U IN IR R5 0 L R1 R1 R5 R1 R5
U i U c1 U c 2 R RL RL
同时可近似认为在半个周期内，电容两端电压 几乎不变，有Uc1=Uc2，代入上式得： c U i R L U
U o1 RL Ui R 2R L
Uo2 RL Ui R 2R L
R 2R L
调制器的构成是用一电子开关代替前面原理 图中的K。 调制器中的电子开关主要有三极管和场效应 管，构成的调制器原理图如下：
《信号与系统》第八章--考研及期末考试
x(n)第8章 离散傅里叶变换
1
0.5
0
0
5
| X (e jΩ ) |
4 3 2 1 0
0
| X (k) |
4 3 2 1 0
0
| X (k) |
4 3 2 1 0
0
10 (a)
π (b)
8 (c)
16 (d)
n 15
Ω 2π
k 15
k 31
图6-1 DFT与DTFT的关系13
信号分析与处理
第8章 离散傅里叶变换
X (k)
DFT[
x(n)]
N 1
j 2 π kn
x(n)e N
N 1
x(
n)W
nk N
n0
n0
k=0,1,…, N-1
x(n)
IDFT[
X (k)]
1 N
N 1
j 2 π kn
X(k)e N
k0
1 N
N 1
X
(k
)W
nk N
k0
➢DFT与DFS的关系：
n=0,1,…, N-1
DFT并不是一个新的傅里叶变换形式，只不过是将DFS变换对中的
n0
j 2 (1k )8
1e 8
j 2 (1k )
1e 8
0,
k7
7 j2 π (1k )n
e 8
8, k 7
n0
■
18
信号分析与处理
第8章 离散傅里叶变换
当k=1时，
j
X (1) e 6
7 j2π (11)n
j
e8
0 j4e 6
2 j n0
X(0)=X(2)=X(3)=X(4)=X(5)=X(6)=0
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8.5.1 基本概念及初步定义
1. 基本概念
滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无 用频率信号的电子装置。
有源滤波器：不仅由无源器件，还有有源器件构成的滤波器。
滤波电路传递函数定义
A(s) Vo(s) vI (t ) Vi (s)
滤波电路
vO (t)
s j 时，有 A (j)A (j)ej() A(j)()
其中 A(j) —— 模，幅频响应 ( ) —— 相位角，相频响应
时延响应为 ()dd () (s)
2 。分类
低通滤波器 （LPF） 高通滤波器（HPF） 带通滤波器（BPF） 带阻滤波器（BEF） 全通滤波器（APF）
通带 阻带 通带 阻带 阻带 通带 阻带 通带 阻带 通带
通带
8.5.2 一阶有源滤波电路
1 RC
vSdt
VS t RC
VS t
vO与 t 成线性关系
------
Vs Vs
t
V0 Vom -------Vs ------
t
5. 微分电路
i2
vO
RCdvS dt
i1 Vs
+
V0
（输出与输入反向，并为微分关系）
当Vs为阶跃函数时 Vo如下
Vs
Vs 输入
0
Vo
输出
t
8.2 实际运放电路的误差分析
1. 低通滤波电路
传递函数 A( s ) A0 1 s
n
其中
A0
1
Rf R1
特征角频率
n
1 RC
故，幅频相应为 A(j)
通带
阻带
过渡带
▪实际低通滤波器
A0
1 ( )2 n
2. 高通滤波电路
3. 带通滤波电路
–
带通滤波电路 可由低通和高
vI R1
– +
C2 +
vO
通串联得到
C1
R2
1
1 R1C 1
• 低通滤波
• 高通滤波
• 带通滤波
• 带阻滤波
*8.5.3 二阶有源滤波电路
2. 反对数运算电路
利用虚短和虚断，电路有
iF
R
vS vBE
vB E
iFiEIESe VT
vS
iE T
–
+
vO
vO iFR
vS
vO IESe VT
vO是vS的反对数运算（指数运算）
要求 V Tv SvB E0.7V
以上两个电路温漂很严重，实际电路都有温度补偿电路
谢谢聆听
3. 减法电路
（1）利用反相信号求和以实现减法运算
R2
Vs2
Rf2
R1
Rf1
Vs1
+ V01 R2
+
V0
第一级反相比例 第二级反相加法
即
vO1
Rf1 R1
v S1
vO
Rf 2 R2
v S2
Rf2 R2
v O1
vO
Rf 2 R2
Rf 1 R1
vS1
Rf2 R2
v S2
当 R f1R 1， R f2R 2时
利用虚短和虚断，电路有
vO vBE
iC
i
vS R
vB E
iCiEIESe VT
vOVTlnvR S VTlnIES
其中，IES 是发射结反向饱和电流，vO是vS的对数运算。
vS必须大于零，电路的输出电压小于0.7伏。
8.5 有源滤波电路
8.5.1 基本概念及初步定义
• 基本概念
• 分类
8.5.2 一阶有源滤波电路
•AVO、 KCMR为有限值的情况
同相比例运算电路
Rf
R1
N–
vO
vI P +
vP vI
vN
vO
R1 R1 Rf
vIC
vP
vN 2
vIDvPvN
vOA V D vID A V C vIC
闭环电压增益
AVF
vO vI
K CMR
AVD AVC
1 1
(1Rf )
2KCMR
R1 1(R1 Rf )/R1 1
得 vOvS1vS2
4. 积分电路
根据“虚短”、 “虚断” ，得 viБайду номын сангаасvNvP0
因此
i2
i1
vS R
i2
Vs
电容器被充电，其充电电流为 i 2
R
i1
+
V0
设电容器C的初始电压为零，则
v i v O C 1 i2 d t C 1 v R Sd t R 1v C S d
当vS为阶跃电压时，有
vO
AVD
2KCMR
理想情况
AVF
1
Rf R
AVD 和KCMR越小，误差越大。
8.3 对数和反对数运算电路
• 对数运算电路 • 反对数运算电路
1. 对数运算电路 ·利用PN节的指数特性实现对数运算
iC
T
BJT的发射结有
vS
R
– N
vO
vB E
iCiEIES (e VT1)
i P+
vB E
当 VTv BE 0.7V时， iCiEIESe VT
低通特征角频率
2
1 R2C 2
高通特征角频率
必须满足 2 1
A1
A0
通带
阻带
O
测评 1
A2 A0
通带
阻带
通带
O A阻
阻碍 碍阴 2
测评
A0 阴
通带
阻 碍 阴
阻带 通带 阻带
O
阻
测 评阻 碍 碍 2 阴 1阻
碍
4. 带阻滤波电路
带阻滤波电路可由低 通和高通并联得到，
必须满足 2 1
A1
A0
通带
阻带
O 测评 1
A2 A0
通带
阻带
阻碍
O阴 A
阻碍
A0
阴
阻碍
阴
通带
测评
2
通带
通带 阻带 通带
O 测评
测 评阻 碍
1阻
碍
2
阴
– R1
+
C1
vI
R
R
R
–
vO
+
– C2
+
R2
一阶有源滤波电路通带外衰减 速率慢（-20dB/十倍频程），与理 想情况相差较远。一般用在对滤波 要求不高的场合。
2008年安全评价人员教育培训