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highspeedlogic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highspeedlogic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：highspeedlogic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。