同步检波器.doc

前言 解调是调制的逆过程，是从高频已调波中恢复出原低频调制信号的过程。从频谱上看，解调也是一种信号频谱的线性搬移过程，是将高频载波端边带信号的频谱线性搬移到低频端，这种搬移正好与调制过程的搬移过程相反，故所有的具有频谱线性搬移功能的电路均可用于调幅波的解调。 调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称为检波。同步检波是用一个与载波同频同相的本振信号与已调信号相乘来实现信号解调的过程。同步检波就指是在收听中波、短波时，将邻近相互打架的两个或多个电台，通过同步检波滤出一个较强的电台，并清晰的收听到这个电台。同步检波针对中短波而言，不适用于调频，在使用二次变频的情况下，可以不打开同步检波开关，但在打开同步检波开关时，一定使用了二次变频。同步解调，它的基本功能就是完成频谱的线性搬移，但为了防止失真，同步检波电路中都必需输入与载波同步的解调载波。同步，指同频率同相位。 同步检波器主要用于DSB和SSB 信号进行解调（当然也可以用于AM）。它的特点是必须外加一个与载波同频同相得恢复载波信号。同步检波器可用以对一般调幅信号、平衡调幅信号、单边带调幅信号等进行检波的检波器。相干解调有两种实现电路：一种是由乘法器和低通滤波器组成；另一种将输入信号与同步信号叠加再经二极管包络检波器，解调出低频信号。 同步检波分为乘积型和叠加型两种方式，这两种检波方式都需要接收端恢复载波支持，恢复载波性能的好坏，直接关系到接收机解调性能的优劣。 乘积型同步检波是直接把本地恢复载波与接收信号相乘，用低通滤波器将低频信号提取出来。在这种检波器中，要求恢复载波与发端的载波同频同相。如果其频率或相位有一定的偏差．将会使恢复出来的调制信号产生失真。 叠加型同步检波是将DSB或SSB信号插入恢复载波，使之成为或近似为AM信号，利用包络检波器将调制信号恢复出来。对于DSB信号而言，只要加入的恢复载波电压在数值上满足一定的关系，就可得到一个不失真的AM波。 课程设计作为高频电子线路课程的重要组成部分，目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 1同步解调器设计原理 1.1叠加型同步检波 1.1.1工作原理 叠加型同步检波是将DSB或SSB信号插入恢复载波，使之成为或近似为AM信号，再利用包络检波器将调制信号恢复出来。对DSB信号而言，只要加入的恢复载波电压在数值上满足一定的关系，就可以得到一个不失真的AM波。 图1-1叠加型同步检波器原理图 1.1.2原理分析 设单频调制的单边带信号（上边带）为： 设单频调制的单边带信号（上边带）为： (1-1) 恢复载波： (1-2) (1-3) 式中： (1-4) (1-5) 由于后面接包络检波器，包络检波器对相位不敏感，只关心包络的变化，有 (1-6) 式中，m=.当m1,即时，上式近似为： (1-7) 式中用到，。经包络检波器后，输出电压 (1-8) 经隔直后，就可将调制信号恢复出来。 采用平衡同步检波电路，可以减小解调器输出电压的非线性失真。它由连个检波器构成平衡电路，总的输出为： (1-9) 由以上分析可知，实现同步检波的关键是要产生出一个与载波信号同频同相的恢复载波。 对于AM波来说，同步信号可直接从信号中提取。AM波通过限幅器就能除其包络变化，得到等幅载波信号，这就是所需同频同相的恢复载波。而对于DSB信号，将其取平方，从中取出角频率为的分量，再经二分频器，就可得到角频率为的恢复载波。对于SSB信号，恢复载波无法从信号中直接提取。在这种情况下，为了产生恢复载波，往往在发射机发射SSB信号的同时，附带发射一个载波信号，称为导频信号，它的功率远低于SSB信号的功率。接收端就可用高选择性的窄带滤波器从输入信号中取出该导频信号，导频信号经放大后就可作为恢复载波信号。如果发射机不附带发射导频信号，接收机就只能采用高稳定度晶体振荡器产生指定频率的恢复载波，显然在这种情况下，要使恢复载波与载波信号严格同步是不可能的，而只能要求频率和相位的不同步量限制在允许的范围内。 1.2乘积型同步检波 1.2.1工作原理 乘积型同步检波是直接把本地恢复载波与接收信号相乘，再用低通滤波器将低频信号提取出来。在这种检波器中，要求恢复载波与发射载波同频同相。如果其频率或相位有一定的偏差，将会使恢复出来的调制信号产生失真