超外差单边带接收机
简述超外差式接收机的工作原理
简述超外差式接收机的工作原理超外差式接收机是广播和通信中最主要的一种调频接收机。
它是通过将接收信号与一个高稳定的、本地的振荡器频率混合,产生出一个中频信号,再进行放大、解调等信号处理的过程,最终实现对信号的接收和解码。
下面我们将从信号混频、中频处理和解调等几个方面简述超外差式接收机的工作原理。
1. 信号混频
超外差式接收机接收到的高频信号,首先要与本地低频信号混频。
混频的目的是把高频信号转换为中频信号。
超外差式接收机通常使用的振荡器频率是固定的,并且是高度稳定的,因此产生的混频信号频率也是稳定的。
混频后,通过带通滤波器将频率范围内的信号通过,其它信号将被阻止。
2. 中频处理
混频后得到的中频信号通常是一个比较低的频率信号。
为了放大和解调,需要对中频信号进行放大和对中频信号进行滤波,以去除不需要的信号。
中频放大器通常使用的是高品质的放大器,以保证信号的质量。
中频滤波器通常用来防止旁路信号对解调过程的干扰。
3. 解调
在中频处理之后,接下来就是解调信号的过程了。
解调信号通常是根
据不同类型的信号,使用不同的解调方式。
例如,调幅信号一般使用
检波器进行解调,调频信号则使用反馈式调制解调出原始信号。
最后,信号经过解调处理之后,就可以被输出。
总的来说,超外差式接收机在接收信号的过程中,通过混频、中频处
理和解调等多个环节的处理,最终实现了对信号的解码和输出。
它具
有灵敏度高、动态范围宽、稳定性好等特点,因此在广播和通讯领域
被广泛应用。
超外差接收机
(2)四道色环电阻
格 物 致 新
·厚 德 泽 人
3、电阻
从左右向中间读→ ← 左第一位 红:2 左第二位 黑:0 右第二位 黄:104 右第一位 金(误差)±5% 电阻标称值:20×104Ω ± 5% =200K Ω ± 5%
蓝 紫 灰 白 黑 金 银
色码电阻表示法
颜色 棕 红 橙 黄 绿
有效数值
调频波的表示式为
制信号
t U FM t U cos[ c t K f 0U (t )dt ]
调制信号幅度最大时,调频波最密,频率最大;而当调制信号负的 绝对值最大时,调频波最稀疏,频率最低。
格 物 致 新
·厚 德 泽 人
二、超外差收音机原理
2.1 最简收音机原理
由于高放式收音机中高频放大器只能适应较窄频率范围的 放大,要想在整个中波频段535kHZ—1605kHZ获得一致放大 是很困难的。因此用超外差接收方式来代替高放式收音机。
电感量用mH=10 H、
-3
μH=10 H来表示电感量级单位
-6
。色环电感的电感量与色环电阻 的阻值表示方法基本相同。 电感用于收音机并联谐振回 路中,其中部分在调试中需要调 整。格 物 致 新LL·厚 德 泽 人
4.5 晶体振荡器(P23)
晶体振荡器简称晶振,晶振具 有压电效应特性,晶振的材料是石 英晶体,即SiO4,石英晶体按照不 同的切削方式就具有不同压电效应 频率,而且具有非常稳定振荡频率 -6 ,稳定度达10 以上,从而在很多 领域得到广泛应用。 电路符号:
也会发生改变。
2、电阻的分类
a. 固定电阻 b. 可变电阻(电位器)
3、电阻值大小的识别
电阻的阻值标注有两种方法,一是直接在电阻上标出数 据;二是用色环表示阻值。色环表示阻值可在任意角度识别 其阻值大小,不受电阻体积限制,使用方便,被广泛运用。
超外差式接收机课件
超外差式接收机在无线通信系统中主要用于信号的接收和处理,对于提高通信 质量和系统性能具有关键作用。
课程目标
掌握超外差式接收机的基本原理
01
通过本课程的学习,使学生掌握超外差式接收机的基本原理、
组成和工作流程。
理解超外差式接收机的关键技术
02
了解和掌握超外差式接收机的关键技术,如变频、滤波、放大
短波广播
短波广播使用超外差式接收机来接收短波信号,实现远距离通信和广播。
雷达系统
气象雷达
气象雷达使用超外差式接收机来接收气象目 标的回波信号,通过分析回波信号来探测气 象条件。
军事雷达
军事雷达使用超外差式接收机来接收目标的 回波信号,实现目标探测和定位。
卫星通信系统
卫星电视
卫星电视使用超外差式接收机来接收卫星信号,将其转换为视频和音频信号以便于播放。
超外差式接收机 课件
目录
• 引言 • 超外差式接收机概述 • 超外差式接收机组成 • 超外差式接收机性能指标 • 超外差式接收机应用 • 超外差式接收机调试与维护
01
引言
课程背景
无线通信技术的快速发展
无线通信技术在现代社会中发挥着越来越重要的作用,超外差式接收机作为无 线通信的关键技术之一,其研究和应用具有重要意义。
05
超外差式接收机应用
无线通信系统
无线电广播
超外差式接收机广泛应用于无线 电广播中,将信号从发射机传输 到接收机,实现音频信号的传输 。
移动通信
在移动通信领域,超外差式接收 机用于接收手机、无线麦克风等 设备的信号,实现语音和数据的 传输。
广播接收机
调频广播
调频广播使用超外差式接收机来接收高频信号,将其转换为较低频率的信号以便于播放。
超外差单边带接收机
目:超外差单边带接收机开题报告一、超外差单边带接收机简介利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预定的频率的电路。
超外差原理最早是山E.H.阿姆斯特明于1918年提出的。
这种方法是为了适应远程通信对高频率、弱信号接收的需要,在外差原理的基础上发展而来的。
外差方法是将输入信号频率变换为音频,而阿姆斯特朗提出的方法是将输入信号变换为超音频,所以称之为超外差。
超外差电路的典型应用是超外差接收机,其优点是:・容易得到足够大而且比较稳定的放大量。
•具有较高的选择性和较好的频率特性。
・容易调整。
缺点是电路比较复杂,同时也存在着一些特殊的干扰,如像频干扰、组合频率干扰和中频干扰等。
随着集成电路技术的发展,超外差接收机已经可以单片集成。
超外差式单边带接收机的工作程式:对于超外差接收机来说,就不能不谈到频谱倒置的问题,至于其他的变频中放和普通的超外差原理上是一样的。
超外差接收机的工作程式有两种,差频变频方式与和频变频方式。
对于和频变频器产生的中频来说,数学关系比较单纯,它不会改变信号的特征。
简单的说,接收到的LSB信号,经过和频变频器后产生的中频仍然是LSB信号。
但是对于本振频率高于接收频率的差频变频方式的电路来说,情况就完全不同了。
经过差频变频器产生的中频信号将是和接收到的信号边带相反的,即所谓的频谱倒置。
简单的说, 接收到的LSB信号,经过变频后产生的中频将是USB信号。
为了提高灵敏度和选择性,无线接收机一般都采用超外差式。
二、Simulink 的特点Simulink是一个动态系统建模、仿真和分析的软件包,它是一种基于MATLAB的框图设计环境,支持线性系统和非线性系统,可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI),这个创建过程只需要单击和拖动鼠标操作就能完成。
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理
超外差接收机是一种基于调制解调原理的无线电接收器。
它主要由前置放大器、混频器、中频放大器和解调器等组成。
当无线电信号经过天线输入到前置放大器后,在经过调制后,得到一个低频信号,即中频。
然后中频信号经过混频器和中频放大器进行处理,最终得到一个具有较高信噪比的音频信号。
超外差接收机的工作原理可以简单归纳为以下几个步骤:
1. 接收天线接收无线电信号,将它输入到前置放大器中,放大无线电信号的弱化部分,使其达到后续处理的要求。
2. 经过调制,将高频无线电信号转换为中频信号,再进行一定的滤波处理,使其获得所需的频带宽度。
3. 经过混频器和中频放大器的处理,将中频信号放大到一定的电平,以便后续的处理和解调。
4. 解调器对待处理的中频信号进行解调,将中频信号恢复为对应的基带信号,即音频信号。
超外差接收机在无线电通信中有着广泛的应用,它能够接收到频率范围内的各种无线电信号,并将其转换为可以听到的音频信号,实现了信息的传递和交流。
超外差收音机的原理
超外差收音机的原理
超外差收音机的原理
超外差收音机是一种特殊的收音机,主要用于接收由地面放射台发射的超短波无线电信号。
超外差收音机采用了特殊的“超外差”技术,可以接收超短波频率的电台信号,为用户提供清晰的声音。
超外差技术的原理是,在单边带滤波器中,将两个截止频率分别设置成锁频后,根据电台发送的信号的频率,把分别设置在两端的滤波器中心频率设置成负差值。
这样,信号就会出现“外差”的现象,被设置在滤波器中心频率位置的信号将会有独特的突出,并且外界的噪声也会消失得很快。
超外差收音机的工作原理:
1.超外差收音机在接收时,会将收到的无线电信号转换成低频信号。
2.低频信号经过调制器进行调制,在调音器中转换为超短波波频信号。
3.超外差收音机将信号传送到滤波器中,通过调节滤波器上的中心频率,使信号的“外差”现象可以体现出来,从而获得清晰的声音信号。
4.最后,将信号传到扬声器里,使用户能够收听清晰的声音信号。
- 1 -。
超外差式接收机
4.2.2 外接天线与输入调谐电路的连接
三种耦合方式传输系数比较 电容耦合高频端传输系数大,低频端传输系数下降; 电感耦合低频信号传输系数较大,不过电感耦合时传输系 数随频率变化比较缓慢; 电感-电容耦合时传输系数变化最为平稳,因此,在一些高 性能的接收机中都采用这种耦合方式。
(1)自激式共射极变频电路
本振电压由变 频管自身产生 的,称为自激式 变频电路。
R1、R2是基极 静态偏置电阻, C3为高频信号旁 路电容,B1为磁 棒。
L1、C1a、C2组成输入谐振回路,天线与该回路间采用电感 耦合方式,调节电容C1a,可选择中波范围内的各个频率,接
收到的已调信号uAM(t)经L2耦合输入VT1的发射结回路。
从3脚输出的即为音
频基带信号,经VT1 组成的共射极放大电
电路的特点是低电压、低功耗, 可用电池供电。
路放大,驱动耳机发
声。
4.2 混频器原理及超外差式接收机
返回
传统直接式接收机的缺陷
• 收音机、电视接收机等无线电接收设备( 以下简称接收机),需要接收许多电台发 送来的高频调制信号,若接收机将接收到 的这些信号直接放大还原,将会出现灵敏 度低、选择性差、接收机结构复杂等问题 ,其主要原因有以下几个方面。
的包络形状相同,频谱结构相同,只是填充频谱不同,即,其中心
频率:其中 fI fL fc
fI
f
L
fL
fc fc
输出低中频 输出高中频
是获2由可混.得见混频两c输器频变个出是化器输中频成入的频谱信信基的号L号线本的u性工乘cI的搬积作包移项I原络电,形理路具状,:有没完这有成个变频乘化谱积,线项只性,是搬就填移可充功以频能实率的现关所休息键需1休息2
超外差接收机
较高阶的接收机的有时利用到二级的中频放大器以加强放大倍率和选择性,第一级中频放大器将信号变为较高的中频,然后经过第二级中频放大器(带有另一个振荡器)变为低的中频。这种架构的中频放大器具有很高的放大倍率。
音频放大器
经过中频放大器过滤和放大的信号,由检波二极体检波后(实际上就是把信号进行半波整流)剩下音频的信号,再经功率放大器放大送入扬声器发出声音。
超外差接收机是一种利用超外差原理的无线电接受机,1918年由美国无线电工程师埃德温·霍华德·阿姆斯特朗发明。超外差原理是一种利用机器内一个可变的振荡器产生的电波和外来信号混合以产生固定频率的中频信号(通常调幅无线电是450千赫兹或455千赫兹(也有262.5千赫兹),调频无线电是10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ7 兆赫兹)
中频放大器
中频放大器的作用是将前置放大器和可变振荡器混合后产生的其他频率的信号过滤,仅将以中频=455千赫兹(KHz)为中心的频带放大。中频放大器的主要元件是两个455千赫兹(KHz)的中频带通滤波器。中频带通滤波器(有时也叫中频变压器)对于以455千赫兹为中心的频带以外的信号有不错的滤波。一般中频放大器的放大倍率为30-60分贝(dB),如不采取适当的屏蔽,过高的放大倍率可能会引起正回授振荡。
超外差接收器
模块有些厂家将调幅调频接收器组合乘模块,例如TDQ-9A等模块更多电子元件资料
构造
超外差接收机主要由下列几个部分组成
前置放大器
前置放大器的作用是放大调变的频率信号,过滤其他频率的信号。通常由一个可变电容和固定电感组成的滤波电路和一个电晶体放大线路组成。收音机的前置放大器的调幅波段通常是540 千赫兹(KHz) 至 1600 千赫兹(KHz)。
可变振荡器
超外差式接收机的组成
超外差式接收机的组成超外差式接收机是一种常用的接收机结构,由多个模块组成。
下面将逐一介绍超外差式接收机的各个组成部分。
1. 输入滤波器:超外差式接收机的输入滤波器用于滤除接收机输入端的杂散信号和干扰信号,只保留所需的信号频带。
输入滤波器通常由一个或多个滤波器组成,可以是带通滤波器、低通滤波器或带阻滤波器。
2. 放大器:接收机中的放大器用于放大输入信号的幅度,以增加接收机的灵敏度。
放大器可以采用各种类型,如晶体管放大器、集成放大器等。
3. 混频器:混频器是超外差式接收机中的核心部件,用于将输入信号与本地振荡器产生的信号进行混合,生成中频信号。
混频器通常采用非线性元件,如二极管或晶体管。
4. 本地振荡器:本地振荡器产生一个稳定的本地振荡信号,与输入信号进行混频。
本地振荡器通常采用晶体振荡器或频率合成器。
5. 中频放大器:中频放大器用于放大混频器输出的中频信号,以增加信号的幅度,并提供足够的动态范围。
中频放大器可以采用集成放大器、晶体管放大器等。
6. 中频滤波器:中频滤波器用于滤除中频信号中的杂散信号和干扰信号,只保留所需的信号频带。
中频滤波器可以是带通滤波器、低通滤波器或带阻滤波器。
7. 直流偏置电路:直流偏置电路用于提供各个模块中所需的直流偏置电压,以保证各个元件正常工作。
8. 解调器:解调器用于将中频信号解调为基带信号,以提取原始信息。
解调器可以是包络检波器、相干解调器或数字解调器。
9. 音频放大器:音频放大器用于放大解调器输出的基带信号,以驱动扬声器或耳机,使声音变得可听。
10. 指示器:指示器用于显示接收机的工作状态,如信号强度、频率等。
以上是超外差式接收机的主要组成部分。
通过这些模块的协同工作,超外差式接收机可以实现对无线电信号的接收和解调,提取出原始信息,并输出可听的声音或其他形式的信号。
超外差式接收机具有结构简单、性能稳定、成本低等优点,广泛应用于无线通信、广播、电视等领域。
超外差接收机的噪声系数1999
1999年4月现代雷达第2期超外差接收机的噪声系数黄川东(南京电子技术研究所 南京210013)【摘要】 分别讨论了在理想假设和实际情况下超外差接收机的双边带噪声系数和单边带噪声系数,给出了单边带接收机的某些设计方案。
【关键词】 超外差接收机,理想的,实际的,双边带噪声系数,单边带噪声系数N oise Figures o f the Superheterodyne Receiv ersHuang Chuandong(Nanjing Research Institute o f Electronics T echnolo gy Nanjing210013)【Abstract】 T his paper discussed the double sideband noise fig ures and single side band noise fig ur es of t he superheter o dy ne r eceiv ers in a ideal hy po thesis and the practicalcase respect ively.It also g ave so me co nsider ations desig ning the sing le side band r eceiver.【Key words】 super het ero dy ne r eceiver s,ideal,pr act ical,do uble sideband no ise fig ures,sing le side band no ise fig ur es1 引言接收机的噪声系数直接影响接收机的灵敏度,是接收机的重要参数之一。
在讨论超外差接收机的噪声系数时,可根据其应用不同分为双边带噪声系数和单边带噪声系数。
本文分析了接收机的理想和实际单、双边带噪声系数,并给出了单边带接收机的一些设计考虑。
探究超外差雷达接收机的工作原理
探究超外差雷达接收机的工作原理摘要:超外差式接收机是一种广泛应用的接收机类型,现代雷达接收机绝大多数都采用这种方式。
其基本原理是利用本振信号和输入信号进行混频产生中频信号,经过滤波、放大等处理后输出。
即先是将射频回波信号转换为中频信号,并对此中频信号进行滤波处理,以滤除掉混频后产生的高频和低频杂波;然后把滤波后的中频信号进行放大,以便输出信号能够被后续的电路接收;最后将此中频信号检波后进行后续处理。
关键词:AWPR-03;风廓线;超外差;接收机一、现代雷达超外差接收机的工作原理和过程本人以AWPR-03型风廓线雷达为例,来说明现代雷达超外差接收机的工作原理和过程。
AWPR-03型雷达是安徽四创电子股份有限公司于2017年研制的固定式测风雷达,该雷达适用于机场,主要用于实时、连续探测雷达场站上空3KM以下的空中风向风速和垂直气流,为机场航空飞行气象保障提供高时空分辨力的空中风资料。
其接收机就是一种典型的超外差式接收机。
二、AWPR-03型接收机的原理框图。
由上图可以看出,接收机主要由三个部分组成:1.接收通道接收通道从功能上分为接收前端和混放两个部分;其中接收前端包括四合一合成器、PIN开关、标定开关、低噪声放大器,其作用主要是完成回波信号的低噪声放大;混放模块完成回波下变频,得到60MHZ的中频回波信号,其主要组成部分为1380滤波、1320滤波、下变频器及60M滤波放大器。
来自天馈系统的四路射频回波信号,由四合一合成器汇总成一路,经PIN开关、标定开关、滤波器进入下变频器,再与来自频率源分机的本振信号进行下变频,获得60MHZ的中频信号送中频数字接收机进行处理。
来自频率源分机的标定信号,由标定开关控制切换到标定模式,经低噪声放大器,进入接收机通道完成对接收系统的噪声系数、相位噪声、强度和径向速度等各种标定信号。
接收通道各组成部分的作用及工作过程如下:a) 四合一合成器:AWPR-03型雷达的天线部分由四块完全相同的天线子阵块组成,四合一合成器的作用就是将这四个天线子阵块各自接收到的射频回波信号汇总成一路。
超外差接收机原理
超外差接收机原理如下:
超外差接收机是一种利用超外差原理来实现信号接收的无线电接收机。
超外差接收机的基本原理是将接收到的信号与本地振荡器产生的信号进行混频,从而将高频信号转换为较低的固定频率,即中频(IF)信号。
这个过程包括以下几个关键步骤:
1. 信号接收:通过天线接收电磁波信号。
2. 高频放大:使用高频放大器对接收的信号进行初步放大。
3. 选频:输入回路通过LC串联谐振对双联可变电容的调节,实现选频及频率同步跟踪,从而选择特定频率的电台信号。
4. 变频:变频电路将选出的电台信号的载波变成固定的中频信号,同时保持中频信号与原高频信号包络完全一致。
变频电路由本机振荡器和混频器组成。
5. 中频放大:中频信号经过中频放大器进一步放大。
6. 检波:检波器将中频信号转换为音频信号。
7. 低频放大:音频信号经过低频放大器放大后,送给音箱还原成声音。
总的来说,超外差接收机的优势在于其灵敏度高、选择性好、增益分配灵活,而且可以有效地抑制干扰和噪声,因此广泛应用于远程通信、广播接收以及各种无线电测量技术中。
超外差接收机的性能分析
超外差接收机的性能分析引言超外差接收机是一种常用于无线电通信中的接收机,具有优异的抗干扰性能和灵敏度,广泛应用于通信领域。
本文将介绍超外差接收机的原理、性能分析方法和实际应用情况。
超外差接收机原理超外差接收机的原理是将接收信号与参考信号混合后,得到中频信号并进行放大、解调等处理,最终得到音频信号输出。
其中,混频器是超外差接收机中的核心部件。
超外差接收机的性能指标主要包括灵敏度、选择性、动态范围、相邻通道干扰抑制等。
下面我们将对这些性能指标进行详细分析。
灵敏度灵敏度是接收机接收能力的度量,反映了接收机在一定的信号发射功率下,接收到的最小可辨识别信号功率。
灵敏度的提高可以通过增加放大器和提高混频器输出功率来实现。
选择性选择性是指接收机对不同频率信号的响应能力。
一个好的接收机应该具有良好的选择性,即能够有效地区分不同的频率信号并抑制那些不需要的信号。
选择性可以通过使用滤波器来实现,包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器等。
动态范围动态范围是指接收机在接收强信号时所能处理的最大信号强度和在接收弱信号时所能处理的最小信号强度之间的范围。
动态范围的提高可以通过使用自动增益控制(AGC)技术来实现。
相邻通道干扰抑制相邻通道干扰是一种常见的干扰现象,即接收机在接收一个频率的信号时,同时会受到其它频率信号的影响,导致误码率的升高。
相邻通道干扰抑制是指接收机减少相邻频道干扰的能力,可以通过使用窄带滤波器和数字信号处理来实现。
超外差接收机的实际应用超外差接收机在无线电通信中广泛应用,包括移动通信、卫星通信、导航、雷达等领域。
由于其优异的性能,使其成为许多应用中的首选方案。
例如,超外差接收机在GPS(全球定位系统)中的应用中,可以接收多个卫星的信号,并将这些信号混合后进行处理,从而实现精确的定位。
此外,在数字电视、数字通信等领域也有广泛的应用。
总结本文对超外差接收机的原理、性能分析方法和实际应用情况进行了介绍。
我们可以看到,超外差接收机在无线电通信中具有很大的优势,其性能指标也在不断地提高。
超外差式接收机原理
以收音机为例,但不限于收音机使用超外差技术(例如手机\CDMA 等无线电通信)。
最初的收音机属于直放式收音机,它的特点是,从天线上接收到的高频信号,在检波以前,一直不改变它原来的高频频率(即高频信号直接放大)。
它的缺点是,在接收频段的高端和低段的放大不一样整个波段的灵敏度不均匀。
如果是多波段收音机,这个矛盾更突出。
其次,如果要提高灵敏度,必须增加高频放大的级数,由此带来各级之间的统一调谐的困难,而且高频放大器增益做不高,容易产生自激。
如果能够把收音机接收到的高频信号,都变换成固定的中频信号进行放大检波。
由于中频频率比变换前的信号频率低,而且频率固定不变,所以任何电台的信号都能得到相等的放大量,同时总的放大量也可以较高。
从而克服了上述矛盾。
趙外差接收机原理框图典型地,振荡器产生一个始终比接收信号高一个中频频率的振荡信号,在混频器内利用晶体管的非线性将振荡信号与接收信号相减产生一个新的频率即中频,这就是"外差"。
为了获得较好的选择性和灵敏度,在获得中频信号以后在加以放大,即中频放大,这样收音机的接收质量大大提高,这就是"超外差式"电路。
它有如下几个优点:1.由于变频后为固定的中频,频率比较低,容易获得比较大的放大量,因此收音机的灵敏度可以做得很高。
2.由于外来高频信号都变成了一种固定的中频,这样就容易解决不同电台信号放大不均匀的问题。
3.由于采用"差频"作用,外来信号必须和振荡信号相差为预定的中频才能进入电路,而且选频回路、中频放大谐振回路又是一个良好的滤波器,其他干扰信号就被抑制了,从而提高了选择性。
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理是基于超外差的原理,用于接收无线电信号并将其转换为音频信号。
它通常由两个主要部分组成:射频前端电路和中频部分。
射频前端电路负责接收和放大传入的无线电信号。
当信号进入接收机后,它首先经过一个低噪声放大器,用于增加信号的强度并减少噪声的影响。
接下来,信号进入混频器,通过混频器与一个本地振荡器相结合。
混频器的作用是将传入的信号与本地振荡器的频率进行混合,产生一个新的信号,其频率等于信号频率与本地振荡器频率的差值。
中频部分负责对混频器输出的信号进行进一步处理。
它包括一个中频放大器和一个解调器。
中频放大器用于增加混频器输出信号的强度,以便进一步处理。
解调器的作用是将中频信号转换为音频信号。
解调器采用一个带限放大器和一个环形检测器来提取音频信号。
带限放大器用于选择解调器输出中所需的频率范围,而环形检测器则对信号进行整流和滤波,以使得最终输出为音频信号。
总之,超外差接收机通过射频前端电路接收和放大传入的无线电信号,然后利用混频器将信号和本地振荡器混合产生中频信号,再经过中频部分的放大和解调处理,最终输出为音频信号。
这种工作原理使得超外差接收机具有较高的灵敏度和频率选择性能,被广泛应用于无线通信和广播领域。
(整理)谈谈SSB工作模式和原理
BA5RW:1、在了解单边带通信之前应该首先了解一些音频方面的知识。
人耳能听到的声音是机械波,很容易用换能装置和电信号对应联系起来。
频率落在20赫兹到20千赫兹左右的信号是一般人耳能听到的音频范围。
低于20赫兹是次声波,超过20千赫兹是超声波。
语音是由复杂的带有丰富谐波的音频信号,不同谐波分量的组合构成人的音色特点,不见其人只闻其声就能分辨熟人主要就是根据音色特征。
事实上,在300赫兹到3千赫兹范围内,就能基本反应语音的内容和音色特征,在利用电信号语音通信的系统只要能传输300到3000赫兹的带宽就足够了。
所以话音通信的音频带宽一般规定为2。
7KC,从0开始也就是3KC,而一般中短波广播要传送音乐,规定为6KC音频带宽。
2、了解了无线电波要传送的音频任务之后,我们再看看无线电波是如何搭载音频信号的。
两个不同能量状态或是具有方向(矢量)的物理量之间的循环变化都可以视做振动(这是我个人根据自己的理解给振动下的定义,希望朋友们拍砖。
)所有的物理振动都具有两个可以观测的物理量——振幅和频率。
音频和高频无线电波在电路中都可以看做方向和幅度规律变化的振动电信号——交流电,这样我们就能够让频率较高的电信号的振幅或频率的变化随音频信号而变化就能反应音频的变化信息,接收端再还原回来就实现了高频对音频的调制和解调的过程。
较高频率的电信号我们就叫载波。
许多书籍说音频不能进行远距离传送,而要靠无线电波来传送,大多是模糊了机械音频信号和电音频信号的概念。
实际上,在发射到空中之前,电路中的音频信号和所谓的载波信号都是一样的交流电信号只是频率不同而已,只是从转化成电磁波的换能角度来看,高频的载波装置辐射换能效率高而已。
了解了以上基本知识,我们还能迅速理解什么是调幅、单边带和调频的普及知识。
在这儿一直强调普及知识一词的原因是希望和专业上的分析解释方法区分开。
专业上一般沿用了研究物理振动的数学分析方法,比如三角函数、复数甚至高等数学方面的知识,对于一般非专业的爱好者那是很乏味也很痛苦的事情。
超外差接收机工作原理
超外差接收机工作原理超外差接收机是一种常见的无线电接收机,其工作原理是利用超外差技术将接收到的无线电信号转换成中频信号,再经过放大、解调等处理,最终输出音频信号。
下面将详细介绍超外差接收机的工作原理。
超外差接收机的基本组成部分包括天线、射频放大器、混频器、中频放大器、解调器和音频放大器等。
当天线接收到无线电信号时,信号经过射频放大器放大后,进入混频器。
混频器将射频信号和本地振荡器产生的信号混合,得到中频信号。
中频信号经过中频放大器放大后,进入解调器。
解调器将中频信号解调成音频信号,再经过音频放大器放大后,输出到扬声器中。
超外差接收机的关键在于混频器。
混频器的作用是将射频信号和本地振荡器产生的信号混合,得到中频信号。
本地振荡器产生的信号频率与射频信号频率相差一个固定的值,称为中频。
混频器将射频信号和本地振荡器产生的信号混合后,得到的信号频率为射频信号频率减去本地振荡器产生的信号频率,即中频。
中频信号的频率一般在几百千赫兹到几兆赫兹之间。
超外差接收机的优点是灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强。
其灵敏度高是因为混频器将射频信号转换成中频信号后,中频信号的幅度比射频信号大很多,因此可以更容易地被放大。
其选择性好是因为混频器将射频信号转换成中频信号后,可以通过滤波器选择出所需的信号频率。
其抗干扰能力强是因为混频器将射频信号转换成中频信号后,可以通过滤波器去除干扰信号。
超外差接收机是一种常见的无线电接收机,其工作原理是利用超外差技术将接收到的无线电信号转换成中频信号,再经过放大、解调等处理,最终输出音频信号。
其优点是灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强,因此被广泛应用于无线电通信、广播、电视等领域。
谈谈SSB工作模式和原理
BA5RW:1、在了解单边带通信之前应该首先了解一些音频方面的知识。
人耳能听到的声音是机械波,很容易用换能装置和电信号对应联系起来。
频率落在20赫兹到20千赫兹左右的信号是一般人耳能听到的音频范围。
低于20赫兹是次声波,超过20千赫兹是超声波。
语音是由复杂的带有丰富谐波的音频信号,不同谐波分量的组合构成人的音色特点,不见其人只闻其声就能分辨熟人主要就是根据音色特征。
事实上,在300赫兹到3千赫兹范围内,就能基本反应语音的内容和音色特征,在利用电信号语音通信的系统只要能传输300到3000赫兹的带宽就足够了。
所以话音通信的音频带宽一般规定为2。
7KC,从0开始也就是3KC,而一般中短波广播要传送音乐,规定为6KC音频带宽。
2、了解了无线电波要传送的音频任务之后,我们再看看无线电波是如何搭载音频信号的。
两个不同能量状态或是具有方向(矢量)的物理量之间的循环变化都可以视做振动(这是我个人根据自己的理解给振动下的定义,希望朋友们拍砖。
)所有的物理振动都具有两个可以观测的物理量——振幅和频率。
音频和高频无线电波在电路中都可以看做方向和幅度规律变化的振动电信号——交流电,这样我们就能够让频率较高的电信号的振幅或频率的变化随音频信号而变化就能反应音频的变化信息,接收端再还原回来就实现了高频对音频的调制和解调的过程。
较高频率的电信号我们就叫载波。
许多书籍说音频不能进行远距离传送,而要靠无线电波来传送,大多是模糊了机械音频信号和电音频信号的概念。
实际上,在发射到空中之前,电路中的音频信号和所谓的载波信号都是一样的交流电信号只是频率不同而已,只是从转化成电磁波的换能角度来看,高频的载波装置辐射换能效率高而已。
了解了以上基本知识,我们还能迅速理解什么是调幅、单边带和调频的普及知识。
在这儿一直强调普及知识一词的原因是希望和专业上的分析解释方法区分开。
专业上一般沿用了研究物理振动的数学分析方法,比如三角函数、复数甚至高等数学方面的知识,对于一般非专业的爱好者那是很乏味也很痛苦的事情。
超外差接收机
为什么选择超外差结构?(一)
超外差方式可以通过改变本振信号的频率很方便地实 现无线接收机的调谐,同时保持中频信号的频率的不变, 这可以说是超外差接收机众多优点的根本所在。
1.固定中频有利于信号的放大。 任何放大器都有其线性工作范围,很显然,线性工作 范围越大其电路越复杂、设计制作难度越大、增益越低、 噪声系数越大、成本越高,而且对于某些工作范围也许很 难实现。对于宽带多信道接收机而言,接收机要接收的所 有无线电信号的带宽很宽,而每个信道的带宽比较窄。如 果直接对接收信号进行放大,需要放大器的线性工作范围 很大,那么电路设计的难度很大而且成本上也很不合算。 但是如果对中频信号进行放大,则对中频放大器的线性工 作范围要求仅为一个信道的工作范围了,设计和实现起来 就比较简单。
对于给定的LO频率,就有两个 Fr 频率值满足这个要求; 如果一个信号是所需信号,另一个则为其镜像(镜频)。
镜像与寄生信号(二)
寄生分量的预测
Fif NFr MFlo
Fr
Fif MFlo N
由于 Fr 为一带宽信号,随着 Fr 的变化,当M,N取不同的 数值(在计算时可取N,M=1~9),将会有寄生分量落入 中频带内,对这些寄生分量的抑制成为滤波器设计、混频 器设计甚至于中频选择及接收机结构选择时所必须认真考 虑的问题。 更为复杂的是本振还将有谐波、寄生(杂散)分量,也 可能还有谐波和寄生分量存在,这样严格地解算所有可能 出现的寄生分量将更为困难。
下变频结构
特点:中频低于接收频率 下变频式是超外差接收机的基本形式,几乎所 有的家用娱乐电器和高性能的设备里都使用这种 形式。
上变频结构
特点:中频高于接收频率 使用上变换,是现代高性能宽带系统的一个发 展方向。由于元器件(主要是宽带可调预选器)的 重大进展,这种系统已可用于GHz频率范围。
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题目:超外差单边带接收机
开题报告
一、超外差单边带接收机简介
利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预定的频率的电路。
超外差原理最早是由E.H.阿姆斯特朗于1918年提出的。
这种方法是为了适应远程通信对高频率、弱信号接收的需要,在外差原理的基础上发展而来的。
外差方法是将输入信号频率变换为音频,而阿姆斯特朗提出的方法是将输入信号变换为超音频,所以称之为超外差。
超外差电路的典型应用是超外差接收机,其优点是:
·容易得到足够大而且比较稳定的放大量。
·具有较高的选择性和较好的频率特性。
·容易调整。
缺点是电路比较复杂,同时也存在着一些特殊的干扰,如像频干扰、组合频率干扰和中频干扰等。
随着集成电路技术的发展,超外差接收机已经可以单片集成。
超外差式单边带接收机的工作程式:对于超外差接收机来说,就不能不谈到频谱倒置的问题,至于其他的变频中放和普通的超外差原理上是一样的。
超外差接收机的工作程式有两种,差频变频方式与和频变频方式。
对于和频变频器产生的中频来说,数学关系比较单纯,它不会改变信号的特征。
简单的说,接收到的LSB信号,经过和频变频器后产生的中频仍然是LSB信号。
但是对于本振频率高于接收频率的差频变频方式的电路来说,情况就完全不同了。
经过差频变频器产生的中频信号将是和接收到的信号边带相反的,即所谓的频谱倒置。
简单的说,接收到的LSB信号,经过变频后产生的中频将是USB信号。
为了提高灵敏度和选择性,无线接收机一般都采用超外差式。
二、Simulink的特点
Simulink是一个动态系统建模、仿真和分析的软件包,它是一种基于MATLAB的框图设计环境,支持线性系统和非线性系统,可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI),这个创建过程只需要单击和拖动鼠标操作就能完成。
利用这个接口,用户可以像用笔在草纸上绘制模型一样,只要构建出系统的方块图即可,这与以前的仿真软件包要求解算微分方程和编写算法语言程序不同,它提供的是一种更快捷、更直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink中包括了许多实现不同功能的模块库,如Sources(输入源模块库)、Sinks(输出模
块库)、Mathoperations(数学模块库),以及线性模块和非线性模块等各种组件模块库。
用户也可以自定义和创建自己的模块,利用这些模块,用户可以创建层次化的系统模型,可以自上而下或自下而上地阅读模型,也就是说,用户可以查看最顶层的系统,然后通过双击模块进入下层的子系统查看模型,这不仅方便了工程人员的设计,而且可以使自己的模型方块图功能更清晰,结构更合理。
创建了系统模型后,用户可以利用Simulink菜单或在MATLAB命令窗口中键入命令的方式选择不同的积分方法来仿真系统模型。
对于交互式的仿真过程,使用菜单是非常方便的,但如果要运行大量的仿真,使用命令行方法则非常有效。
此外,利用示波器模块或其他的显示模块,用户可以在仿真运行的同时观察仿真结果,而且还可以在仿真运行期间改变仿真参数,并同时观察改变后的仿真结果,最后的结果数据也可以输出到MATLAB工作区进行后续处理,或利用命令在图形窗口中绘制仿真曲线。
三、课题研究的主要内容和研究方案、方法
3.1 课题主要研究内容
3.1.1三种调制方式
三种方式:
调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)
高频载波通常是一个正弦波振荡信号,有振幅、频率和相位三个参数可以改变,因此,用调制信号对载波进行调制就有调幅、调频和调相三种方式。
①调幅(AM):载波的频率和相位不变,载波的振幅按调制信号的变化规律而变化。
调幅获得的已调波称为调幅波。
②调频(FM):载波的振幅不变,载波的瞬时频率按调制信号的变化规律而变化。
调频获得的已调波称为调频波。
③调相(PM):载波的振幅不变,载波的瞬时相位按调制信号的变化规律而变化。
调相获得的已调波称为调相波。
调频和调相统称为调角。
3.1.2 超外差接收机基本结构
以上介绍了单边带信号和超外差信号的基本改变,一般而言,超外差接收机的基本结构如下所示,在本课题,我们以超外差调幅接收机为例:
图1 超外差调幅接收器基本结构
接收天线:接收从空间传来的电磁波并感生出微小的高频信号。
高频放大器:从中选择出所需的信号并进行放大,得到高频调幅波信号u1(t)。
通常由一级或多级具有选频特性的小信号谐振放大器组成。
本地振荡器:产生高频等幅振荡信号u2(t)。
u2(t)比u1(t)的载频高一个中间频率,简称中频。
混频器:将高频的调幅波与高频本振信号的等幅波进行非线性变换,使之变成中频的调幅信号输出。
中频放大器:将混频器输出的中频信号进行放大,为检波器提供峰-峰值约为1V的调幅波信号。
检波器:将中频放大器输出的中频信号(调幅波)变换成音频信号。
可见,接收设备中的检波器与发射设备中的调幅电路其功能刚好相反,即互为逆变换。
低频放大器:将检波器输出的音频信号进行放大,使之具有足够大的功率以推动扬声器发声。
3.2 课题主要研究方案
超外差接收系统是一种在通信系统中常用的技术手段。
在这里,进行超外差接收系统数学模型的建立 。
以上就是超外差调幅接收器的基本推导过程。
在实际设计过程中,我们将利用软件无线电的相关知识,设置相关的参数,收集数据是系统研究的一个重要组成部分,必须收集所研究系统的输入、输 出各项数据以及描述系统各部分之间关系的数据。
收集仿真数据往往需要花费大量时间和费用,因此,必须有效地对系统进行观测研究,以选择适合仿真的各项参数。
鉴于一般无线电接收系统的固定中频10w w -为 465KHz ,载波高频0w 为1.7~6 MHz ,本振频率1w 为2.165~6.465MHz,而低频的传输信号一般不超过几kHz,我们最终选取仿真的各项参数为:016, 1.7, 2.165w KHz w MHz w MHz ===;进而各级放大器的放大倍数为:122,2,2Av Av Av ===;以及各信号的振幅及调幅度为: 03,2,1/3V A Ma ===。
我们将根据以上的分析来设计超外差单载波调幅接收机,据而设计调频,调相两种方式的接收机。
并将对接收机做性能分析。