[发明专利]一种高频信号发收方法

说明书

本发明涉及一种高频信号发收方法，属通信领域。

在通信领域，人们常需利用高频把信号发送出去。现有技术中[1,2]，待发信号Si(t)是在发送机中被调制到一个高频载频上发出的。在接收端，该载频信号被收到后，与接收机的本振信号经一或多级下变频，再被解调而将原信号Si(t)取出。使用现有技术，接收机需至少在第一级混频器处有一高频本振源，且其需有稳定，精确及低噪声等优良性能，使得电路复杂性及成本均增加。此外，若系统工作在较宽频带或不同频段上，接收机常常需用多于一个的本振源，此时电路更为复杂。当发送机发出的高频信号在传输过程由于各种原因而产生变化时，接收机的本振源通常很难跟踪，导致系统性能变差。当发送机的高频改变时，接收机的本振源的频率也必须相应地变化，反之亦然，从而增加了系统设计，特别是运行过程中作更新和改进的困难。发送频率和接收机的本振频率均需十分精确，增加了元器件的成本和选件的困难。

本发明的任务，在于改革现有技术，使得在一个发收系统中，高频信号都由发送机提供，而在接收机中，在一级变频的情况下，不需要任何本振源，在多级变频的情况下，则不需要用于前级混频的难做和成本较高的高频本振源，从而使得接收机的电路简化，且同一电路可工作在更宽甚或不同的频段上。就整个收发系统而言，上述的现有技术的困难和缺点将得到克服，使得通信系统的成本降低，性能改善和灵活性得到提高。

使用本发明的方法，参见图1，在发送端1，待发信号Si(t)将同时被调制到两个载频上以发送出去。设两个载频的频率分别为FL和FU，而两者之差为FIF，即FIF=FU-FL。在接收端2，接收机收到调制于FU和FL的信号后，令其通过自乘以取得FU跟FL的差频FIF，即可实现前级的高频下变频以便把原信号解调复原。为此，将所收信号输入到非线性电路7，它的输出含有FU与FL的差频FIF以及别的频率成分。用中频滤波器8将频率为FIF的成分取出，即完成了下变频的过程。注意此过程与现有技术不同，参与差频的FU和FL均来自发送机，其间并不需要接收机中有(通常是成本较高也较难做的)高频本振源。频率为FIF的中频信号或可被直接送到解调器12解调，把原信号Si(t)取出，或可被送到中频混频器9与中频本振源10混频。所得信号经低频滤波器11滤出后，再送到解调器12解调以取出原信号Si(t)，完成信号的发收过程。图1所示的，是后一种，即多级变频的情况。

图1给出可实现本发明方法的基本电路结构。在发送端1，基本电路由调制器3，功率合成器4，高频滤波器5所组成。待发信号Si(t)从调制器3的输入端A输入，调制器3的两个输出端B和C分别连接到功率合成器4的两个输入端D和E，把频率分别为FL和FU的已调信号送到功率合成器4合成。功率合成器4的输出端F连接到高频滤波器5的输入端G，高频滤波器5把含有已调信号So(t)的频段选出，经由其输出端H输出，以作有线或无线的信号发送。在接收端2，收到的信号So(t)从高频滤波器6的输入端I输入，高频滤波器6的输出端J连接到非线性电路7的输入端K，非线性电路7的输出端L连接到中频滤波器8的输入端M。中频滤波器的输出端N连接到中频混频器9的输入信号端O。中频本振源10的输出端Q连接到中频混频器9的本振端R。中频混频器9的输出端P连接到低频滤波器11的输入端T，低频滤波器11的输出端U连接到解调器12的输入端V。信号Si(t)从解调器12的输出端W还原取出。

载频频率FU和FL的差频FIF可设计为一常数，也可为一随时间而变的数，特别是随一伪随机码(PN码)而变化的数。在FIF随PN码变化的情形，本发明的方法为信号的发收提供了一个独特的扩频过程。此时在接收机中，中频本振源10的频率也应相应地随同一PN码变化，以实现解扩过程。

使用本发明的方法，待发信号Si(t)调制的过程所用的载频的数目，也可以多于两个。和两个载频时的情形相仿，在接收端，利用非线性电路和滤波器电路，即可产生和选出由各载频的差频所形成的中频信号，继而进行直接解调，或者进一步下变频再解调等过程，把原待发信号Si(t)还原。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

A．接收机不需要有本振源(一级变频的情况)，或者不需要有成本较高也较难做高频本振源(多级变频的情况)，使电路简化，成本降低。此点对于有许多接收机的通信系统，尤为重要；

B．由于不需有高频本振源，接收机可做得带宽较大或工作在多频段上，甚至可工作于不同的通信系统中，经济效益重大；