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
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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。