雷达基频、中频、射频的简单理解_中频信号

雷达、手机等信号处理基本流程:

雷达只发射合成的信号

雷达信号基本原理

雷达通常情况下通过发射机发射射频信号，同时接收机接收到的信号也是射频信号。接收到的回波信号，与本振信号经过混频器混频得到中频信号。再对中频信号进行处理得到视频信号。下图为脉冲信号的从射频到中频再到视频的过程。

 图中，发射信号和回波信号二者的频率并未发生变化，都是射频信号。其中回波信号只是相对于发射信号有一个时延tr,其频率并未改变。接收机接收到的回波信号和本振信号进行混频得到中频信号。再对中频信号进行相应的处理（包络检波等）得到其视频信号。

雷达发射信号：

雷达系统发射的信号只是信息的载体，它并不包含信息，所有的目标信息都蕴含在经目标反射的回波中。故雷达波形对雷达性能具有极大的影响。

雷达射频信号

雷达的发射信号和回波信号二者的频率并未发生变化，都是射频信号。其中回波信号只是相对于发射信号有一个时延tr,其频率并未改变。接收机接收到的回波信号和本振信号进行混频得到中频信号。再对中频信号进行相应的处理得到其视频信号。

中频信号：

发射信号（本振信号）经过通过发射天线辐射出去，遇到障碍物之后发生反射，反射的信号被雷达接收机接收。将发射信号和接收信号相混频，得到中频信号（差拍信号）。

 零中频

早期雷达发射的载波为正弦波，发射和接收的都是实信号，接收后要把目标信息从载波中提取出来，通常的做法是将载频变频到零（通称为零中频）。

下变频

就是将载频频率下移，早期通信系统的调幅接收机将射频信号下移到中频，以方便信号的滤波和放大，然后通过幅度检波（调幅信号的载波只有幅度受调制）得到所需的低频信号。

下图为下变频示意图，由图中我们可以看出下变频后信号的频率明显降低。

 包络检波

 包络检波(envelope-demodulation)是基于滤波检波的振动信号处理方法，尤其对初期故障和信噪比较低的故障信号识别能力强。将一段时间长度的高频信号的峰值点连线，就可以得到上方（正的）一条线和下方（负的）一条线，这两条线就叫包络线。包络线就是反映高频信号幅度变化的曲线。对于等幅高频信号，这两条包络线就是平行线。 当用一个低频信号对一个高频信号进行幅度调制（即调幅）时，低频信号就成了高频信号的包络线。

常规：

射频信号RF：

从英文字面上来说，Radio Frequency是无线电频率的意思。严格来说，射频是指频率范围在300KHz~300GHz的高频电磁波。

频率低于100kHz的电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输。频率高于100kHz的电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力。

基带，基本频带

基本频带是指一段特殊的频率带宽，也就是频率范围在零频附近（从直流到几百KHz）的这段带宽。处于这个频带的信号，我们成为基带信号。基带信号是最“基础”的信号，信号波形本来的样子。

信源编码

信源编码，说白了，就是把声音、画面变成0和1，理解为AD采集。这些信号会通过基带中的AD数模转换电路，完成采样、量化、编码，变成数字信号。

在转换的过程中，信源编码还需要进行尽可能地压缩，以便减少“体积”。
对于音频信号，我们常用的是PCM编码（脉冲编码调制，上图就是）和MP3编码等。在移动通信系统中，以3G WCDMA为例，用的是AMR语音编码。
对于视频信号，常用的是MPEG-4编码（MP4），还有H.264、H.265编码。大家应该也比较熟悉。

信道编码

信道编码，和信源编码完全不同。信源编码是减少“体积”。信道编码恰好相反，是增加“体积”。
信道编码通过增加冗余信息，对抗信道中的干扰和衰减，改善链路性能。类似增加校验等编码信息。

 调制

调制，简单来说，就是让“波”更好地表示数字量0和1（编码后的数），最基本的调制方法，就是调频（FM）、调幅（AM）、调相（PM）。如下图所示，就是用不同的波形，代表0和1。