《上变频下变频.docxVIP

　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