上变频下变频

频率覆盖虽然满足了要求，但要听清楚业余电台的信号还必须解决解调方式的问题。

（1）广播信号的调制与解调

广播电台采用调幅（AM，即Amplitude Modulation）和调频（FM，即Frequency Modulation）两种方式。其中调频即频率调制方式在业余通信中只适用于超短波波段，具体请阅其他有关资料。

调幅（AM）是最常见的调制方式之一。它是用音频信号调制高频信号（载波），使载波的幅度随着音频变化。调幅波的波形如图7-1所示。在这里我们要强调的是在调制过程中它的频谱发生的变化。我们知道，只有连续的正弦波是只含单一的频率成分。所有非正弦波（包括不连续的“正弦波”）都可以分解为若干不同频率和幅度的正弦波。AM信号在没有音频信号调制时，是连续正弦波，其频率就是载波频率。当载波被调制后，它就不再是正弦波了，其频率成分也发生很大的变化。以一个单音频?A调制载波?0例：如果?A为1000Hz，?0为7MHz，调幅波便含有3个基本频率成分，它们分别是?0+?A=7.001MHz；?0=7MHz；?0-?A=6.999MHz除此之外，还有这些频率的谐波成分，这里暂且不讨论。我们把频率高于载波的?0+?A称为上边频，把?0-?A称为下边频。无论是上边频还是下边频，它们都是新

增加的频率。如果现在不是一个单音频，而是语音或音乐去调制载频，情况又会怎么样呢？这时的调制信号含有一群频率，即是一个“频带”，调幅信号的频率成分除载频本身外，上例中的上边频变成了?0+?A1、?0+?A2……一群“上边频”，我们把它们统称为“上边带”，当然相应的一群“下边频”也就称为“下边带”了。这种调幅波的频谱图如图7-2所示。

点击看大图

点击看大图

不难看出，如果把调幅波频率和上、下边带的任意一个频率相减或相加，都可以得到原来的音频信号。事实也是如此，在普通的收音机中，检波电路中的二极管“负责”对调幅信号进行频率相加或相减处理，再由后面的高频滤波电路把不需要的频率成分滤掉，便实现了对高频信号的解调。

（2）等幅电报信号的解调。

等幅电报信号实际上就是一串断断续续的载波，其波形如图7-3所示。如果不考虑其谐波，等幅电报信号的频谱就如图7-4所示，它只含有单一的载波频率。如果我们仍然用上述的检波电路来处理电报信号，显然就不行了，除了载波频率本身没有其他频率成分，即使通过变频电路，也只是产生了单一的中频信号（比如465kHz），信号本身并不含有人耳可听到的音频。结局这一问题的办法是：人为地制造一个振荡信号，其频率在直放式收信机中和载频频率接近，在外差式收信机中和中频频率相近，这就使振荡信号的频率和等幅电报信号频率的差值正好为音频频率。然后把等幅电报信号和这个振荡信号一起送到检波电路中去，由电路产生这两个频率之差频。选出这个音频并加以放大，我们便得到了音频电报信号。我们把“制造音频信号”的振荡电路称为“差拍振荡器”（BFO），把上述这种解调方式称为“差拍检波”。在中频为465kHz的外差式收音机中，可以利用中波振荡线圈改做差拍振荡线圈，并用图7-5的方式接入原有的检波电路中去，也可以如图7-6利用两端陶瓷滤波器直接装到收音机里，利用这个振荡器辐射较大的特点，让差拍信号通过空间电磁耦合进入检波器。通过上述改装，普通短波收音机也可以用来收听等幅电报信号了。

点击看大图

点击看大图

点击看大图

点击看大图

（3）单边带信号的解调

在广播信号的调制与解调中，我们讨论了调幅信号的频谱。调幅信号的频谱包括了上边频、下边频、载频等3个组成部分。在发射过程中，这3个部分不仅要占用频率，而且还占用功率。但实际上真正有用的音频信号都已包括在任意一个边带中。如果能只发射有用信号，岂不是即压缩了频带，又提高了发射效率？“单边带”方式正是根据这一思想设计的。在发射过程中，人们先用音频信号去调制“载波”，然后再设法滤除这个载波和其中的一个边带，最后再把剩下的一个边带发射出去，这就是业余短波通信中广泛用于语言通信的“抑制载波单边带”调制方式。

单边带信号的波形如图7-7和图7-8所示。从图可见，它的幅度虽然也会变化，但并不和音频调制信号保持一致，在单音调时便没有幅度变化。单边带信号的频谱如图7-9所示。根据频谱可以看到，虽然单边带“携带”了音频信号，但由于没有了载波，实际收到的只是一群频谱向上或向下平移了的高频信号。这样的一群高频信号如果用普通检波器处理，只会得到一些由于其幅度变化而引起的含糊不清的声音。要得到和发送端完全一致的音频，根本的办法就是在收信机内产生一个频率、相位和单边带原来的载波保持严格同步的信号（恢复载波），并将它和收到的单边带信号一起由检波器处理，得到两频率之差，也就是我们所需要的音频信号。例如，在7MHz上用下边带（LSB）发射和接收一个2kHz音频，经过调制电路发射机内产生了?0+ ?A、?0、?0- ?A等频率。用边带滤波器滤去上边频和载频，得到下

边频7.002MHz，并把它发射出去。接收端则用同步的7MHz振荡信号与之混频，并从产生的一系列新频率中选出它们的差频，在本例也即选出2kHz信号。如果是外差式接收机，收到的7.002MHz信号经变频可以成为465kHz的中频信号。我们可以用467kHz的振荡信号

与之混品并取其差，也可以还原出2kHz的音频来。为能使接收到的信号稳定不失真，收信机的这些振荡频率要有很高的稳定度。对照前面所述等幅电报解调得到的音频并非发送端原有，只不过是为了使接收者能听到电报信号而人为造出来的，所以这个音频的频率没有严格规定，也即对差拍振荡器的频率没有严格要求，只要能差出音频就行。而单边带信号所恢复的音频，是发送端的原有调制信号，如果“差拍振荡器”的频率不准或是不稳定，得到的音频将和原来的声音完全不同，即严重失真，这当然不行。根据这一原理可以设想，如果我们用接收等幅电报的方法收听单边带语音信号应该是可行的，关键问题是要保证本机振荡、差拍振荡的频率有较高的稳定度。而且接收端并不知道发送端的音频频率是多少，所以接收端在听到了信号后需要非常仔细地调整差拍振荡功率（或差拍振荡频率固定不变，微调接收频率），以得到能够听清楚的语音为准。

点击看大图

点击看大图

点击看大图