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楼主: yang.fujiang

混频和调制的区别是什么

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发表于 2023-1-28 13:01:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 bumk 于 2023-1-28 13:28 编辑
yang.fujiang 发表于 2023-1-28 12:06
外差就是外加频率波和信号波频率取差值,产生465kh固定中频,超就是有中频放大环节


我来多嘴一段:
wiki的super heterodyne词条的历史介绍,有几个点,是这样描述的:

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一:
1905年,加拿大发明家Reginald Fessenden提出了使用两台以紧密间隔频率运行的亚历山大交流发电机来广播两个信号而不是一个信号的想法。然后接收机将接收这两个信号,并且作为检波过程的一部分,接收机只会输出差拍频率。通过选择两个距离足够近的载波,使得拍频可以听到(即Audio Frequency),由此产生的莫尔斯电码即使在简单的接收机中也可以再次容易地听到。例如,如果两个交流发电机以3 kHz的频率工作,耳机中的输出将是3 kHz音调的点或线,使它们很容易听到。

费森登创造了“外差”一词,意思是“由频率上的差异产生(原文:generated by a difference)”,来描述这个系统。这个词来源于希腊语词根hetero-  “different”和-dyne  “power”。

二:
人们注意到,当再生接收器开始振荡时,附近的其他接收器也会开始接收其他电台。阿姆斯特朗(和其他人)最终推断这是由电台的载波频率和再生接收机的振荡频率之间的“超音频外差”(原文:supersonic heterodyne)引起的。当第一个接收机开始以高输出来振荡时,它的信号将通过天线流回附近的接收机。在该接收机上,两个信号就像在原始外差概念(指上文中的“原始”外差,即直接差频到Audio Frequency)中那样混合,产生一个输出,即两个信号之间的频率差。

例如,考虑一个单独的接收机,它被调谐到300kHz的电台。如果在附近设置第二个接收机并将其设置为高增益的400kHz,使它能发出可以在第一个接收机中收到的400kHz信号。在该接收机中,两个信号将混合产生四个输出,一个在原始300kHz,另一个在接收的400kHz,另外两个在100kHz的差和700kHz的和。这与Fessenden提出的效果相同,但在他的系统中(指上文Fessenden的“原始外差概念”),这两个频率是故意选择的,因此差频是可以听到的(原文:audible)。在这种情况下(指第二条里的300K和400K两个接收机靠近的情况),所有的频率都远远超出了可听范围,因此是“超音频”(原文:supersonic),这就产生了超外差的名字。
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总结:原始外差概念只考虑到cw,差频直接在音频内。阿姆斯特朗意识到,第二条里的情况,可以用来解决RDF(无线电测向),短波,接收机的增益问题:即先变频到“超音频”(supersonic),变得更容易放大,再进行检波。

这就是超外差了(当然,再多嘴一句,并没有超内差,超外差就是个专有名词)

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发表于 2023-1-28 13:51:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 MF35_ 于 2023-1-28 13:53 编辑

调制和混频是应用概念,应用场景和设计原则有区别,所以一般区别对待,虽然本质上都是用来产生新的频率。

就比如调制,有AM、FM、DSB、SSB等,太多太多了,就比如都是做饭,本质上都是把食材加供成能吃的东西,但做不同的菜方法不同过程也不同。混频也是如此,有非线性的也有线性的,虽然某种混频方式和某种调制方式甚至和某种解调方式,在本质上可能相同(比如DSB调制和平衡混频就是一个玩意儿),甚至数模/模数转换都可以理解为混频或调制或解调,但因为应用场景不同,所以仍然分开叫。

所以我总是建议,不要纠结这些概念,这些玩意儿都是人为的,你找本通信原理,看懂那几个公式你就不再纠结混频和调制了

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发表于 2023-1-28 18:17:36 | 显示全部楼层

下面我的理解。

混频强调的是频谱的搬移或者变换。

调制强调的是用你要发送的信号去控制载波的变化。

你所说的“我认为,从时域上讲调制信号改变载波的振幅,从频域上讲产生了混频”, 说的应该是调幅调制(AM)。说它是调幅_调制_,是因为这里我们强调的是用语音信号去控制载波的幅度。但是,同一个物理过程,我们也可以从频谱搬移的角度来描述,就是将声音信号搬移到载波频率附近。本质上的确是一回事。

要理解问题的本质,还是得回到数学。混频也好,调制也好,数学上都是三角函数的乘积、和差、组合,其实是紧密关联的。

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发表于 2023-1-28 18:35:37 | 显示全部楼层
对我来说,这些知识深奥。
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发表于 2023-1-29 08:19:48 | 显示全部楼层
从字面看就是两个完全不同的概念。调制是在载波上进行的,是将调制信号加载到载波上,说白了就是就是让载波的幅度随调制信号改变(AM)或频率随调制信号改变(FM),作用是将低频率的调制信号通过无线电载波发射出去,这是一种线性变化;混频是将两个信号经非线性元件混合,产生与这两个信号相关的一簇频谱,再用滤波器选出需要的固定的中频,作用是将某频段的无线电波转换成固定频率以方便信号处理,实质是改变了载波频率而保留调制信号。肤浅理解,敬请指正。
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 楼主| 发表于 2023-1-29 08:49:11 | 显示全部楼层
vkjmmy 发表于 2023-1-29 08:19
从字面看就是两个完全不同的概念。调制是在载波上进行的,是将调制信号加载到载波上,说白了就是就是让载波 ...

可是,f+c和f-c哪里来的频率,您的图示已显示了主频两侧有边频呀
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发表于 2023-1-29 09:18:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 HenryYam 于 2023-1-29 09:22 编辑

调制是把有用信号(音频)搬移或叠加到高频载波上去,其目的不是产生新的频率,无奈音频也是有带宽的所以才产生了上下边带。

混频是把两个高频信号混合后产生新的差频(也有和频但是通常不用它),通常是产生一个中频以方便后面的放大和解调处理。其目的是为了产生新的频率,由于中频上仍载有有用信号——音频,所以它的频率不能太低否则难以保证解调后的音频信号带宽。混频并不关心是否有幅度的调制,只要输出的中频信号中能包含参与混频的高频信号的幅度信息即可。对于FM混频来说更不用理会幅度的变化,因为有用信息是频率的变化。

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发表于 2023-1-29 09:49:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 vkjmmy 于 2023-1-29 09:53 编辑
yang.fujiang 发表于 2023-1-29 08:49
可是,f+c和f-c哪里来的频率,您的图示已显示了主频两侧有边频呀


我说的只是最最基本的认知,f+c和f-c涉及深奥的无线电知识,如同光具有偏光性,数学有实数和虚数,物质有反物质,恕我知识肤浅不能解释。但是,用示波器看无线电波就是载波频率随调制信号变化的包络,用SDR收音机看到的就是f+c和f-c,示波器X轴是时间,SDR的X轴是频率,专业词就是时域和频域,在没有高深无线电数学知识的前提下强迫理解这些烧脑的问题吧。
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 楼主| 发表于 2023-1-29 09:57:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 yang.fujiang 于 2023-1-29 10:11 编辑
vkjmmy 发表于 2023-1-29 09:49
我说的只是最最基本的认知,f+c和f-c涉及深奥的无线电知识,如同光具有偏光性,数学有实数和虚数,恕我知 ...


时域和频域的角度不一样,就像光的波粒二重性一样,哪个容易理解就从哪方向看吧。振幅的一个点包含了诸多波,你看到的是振幅检波,实际上后面的选频和滤波才是关键的决定因素。
举个例子,检波就像胃,把波分解和合成,一锅粥,选频相当于肠道通过需要的频率或频带。
再举个例子可能不好理解,但是很贴近,就像化学反应,溶液里的离子时时刻刻在生产分子,也时时刻刻在溶解为离子,离子的溶解浓度有一定的浓度极限,如果产生容易分离溶液的物质,如气体,沉淀等,那么溶液朝这个方向发生反应。各种波通过二极管时产生分分合合,决定如何进行的是后面的选频回路,谐振了就感应出来。
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 楼主| 发表于 2023-1-29 10:26:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 yang.fujiang 于 2023-1-29 12:00 编辑
vkjmmy 发表于 2023-1-29 09:49
我说的只是最最基本的认知,f+c和f-c涉及深奥的无线电知识,如同光具有偏光性,数学有实数和虚数,物质 ...


还有一点,如果把上下边带在内的带宽算作一个频率的话,那么可以说二极管检的是振幅。可是产生疑问,既然载波都被滤掉了,包络又怎么存在,皮之不存毛何存焉。可见检振幅有点自相矛盾。
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发表于 2023-1-29 20:35:00 来自手机 | 显示全部楼层
混频与AM调制的原理和过程没有任何本质上的差别,都是利用具有二次函数特性的元件或电路(模拟乘法器)实现的,二者的结果都是获得两种频率和、差新频率。调幅波的调制过程也是一种混频,它是把要传递的信息波形与等幅高频载波混频,得到上、下两个边带频率,得到的两个边带频率之瞬时功率正比于载波功率与信息波功率乘积,由于载波功率固定不变,故边带与信息波瞬时功率成正比。二极管平方律调幅电路没有抑制载波的作用,而信息频率较低、载波频率很高,调制之后如果用LC滤波,那么输出端得到的波形是载波、上边带、下边带的代数和,也就是“调幅波”。“信号调制载波”的说法其实是不准确的,无论有没有信号注入调幅器,载波始终没有变化,发生变化的只是边带。

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发表于 2023-1-29 21:43:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 大青山 于 2023-1-29 22:30 编辑

本质上没有区别,都是频率搬移过程,区别在于后面的滤波器。以标准AM为例,调制用f0(载波)为中心,(f0-F)~(f0+F)的带通滤波,混频用fi(中频)为中心的(fi-F)~(fi+F)的带通滤波器。

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发表于 2023-1-29 23:27:47 | 显示全部楼层
最原始的调幅调制器是用一个音频变压器控制振荡器的震荡幅度;或者用一个按钮开关控制振荡器通断,
那时候应该是还没有频率搬移、信号相乘、频谱边带这些概念的。
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发表于 2023-1-30 02:18:07 | 显示全部楼层
yang.fujiang 发表于 2023-1-28 11:49
我再给你举个例子,1。AM:氯化钠加到水里溶溶解(调制),煮干剩下氯化钠(解调)。
2。单边带:氯化钠 ...

我理解:混频是两种频率相加减的原理。调制是多种波形,不同频频的信号相互叠加!
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