同步檢波

同步檢波,是指用一個與載波同頻同相的本振信號與已調信號相乘來實現信號解調的過程。

同步檢波原理

一、看法與體會

看法:同步檢波功能在國內收音機愛好者中使用不夠普及,對他的實際效果和使用方法不甚了解是正常現象,畢竟帶SYNC的產品市場價格昂貴並不普及,有機會接觸的朋友也不太多希望。
體會:同步檢波功能使用是需要條件的,沒有鄰頻干擾和信號穩定時就沒有必要使用,同步檢波功能是雙面刃,用好了是優點,使用不當則是騷擾(未鎖定時會嘯叫)鄰頻干擾在SW波段是普遍現象,鄰頻的工業干擾和鄰頻的電台干擾使用起來都有區別(個人感覺對工業干擾效果好些,可能頻率變化小,對電台聲音容易跟蹤)對鄰頻引起的差拍嘯叫也有較好的抑制,實際使用時還需調諧的配合,人為的向上向下調偏一些頻率再對SYNC UP/DOWN進行選擇都會對收聽效果產生明顯效果,可能用外接天線效果會更加不同,因為此時信號強度更加大,跟蹤更加容易,這產品也不是太完美,手動調諧的穩定性是我一直很擔心的問題,頻漂大肯定會對同步產生影響-失鎖,這時問題可就大了,容易嘯叫,還好此產品頻率穩定性還可以接受,這是我這段時間使用SYNC功能的一些體會,如果你長期的組合使用此功能可能會有更加多的體驗。
過高的期待和未經實際而正確收聽而發表的言論都是容易誤導同志們的,就像當年2次變頻功能到現在還有同志沒有感覺到有什麼效果是一樣的道理。真正的收音機發燒友們會有更多的體會和感受的,希望大家多發表使用心得。

二、波頻問題

⒈ 何為二次變頻。在收聽過程中,使用二次變頻,可以比普通收音機更穩定收到聽您需要的短波電台,從而大大提高收音機的接收靈敏度、抗干擾能力及選擇性,大大提高了短波各項性能指標。二次變頻只針對短波,不適用於調頻和中波(只針對凱隆的KK-9510Hf),但是二次變頻沒法克服相鄰近很近的干擾電台及干擾信號,而增加同步檢波之功能後可以在二次變頻的基礎上有效地克服這些問題!
⒉在何種情種況下使用同步檢波。在受干擾較大的環境下,干擾越大,使用效果赿明顯,為了證實同步檢波的在高檔收音機發揮的作用,您可以在受嚴重干擾的環境中,如在嘈雜的工地,在嘈雜的菜市場,在電腦旁邊,在雜台較多的夜間收聽,均可以收到很好接收效果,從面真切的感受到帶同步檢波收音機的優點,盡情享受使用同步檢波高檔收音機收聽帶來的巨大樂趣!(註:在一個沒有任何干擾的電台中,沒有必要使用同步檢波功能)。

三、使用同步檢波功能的幾點說明

在談同步檢波的使用之前先淺說下AM發射信號即(調製信號)中的成份。通常一個完整的AM調製信號主要由載波,上邊帶(USB),下邊帶(LSB)三部分組成; USB和LSB對稱分布在載波二側;同步檢波的主要作用就是將AM的調製信號中的上,下邊帶用同步檢波技術將它分離出來。一般情況下收聽其中的一個邊帶就能聽到聲音了;但用了同步檢波功能後,便能隨意收聽上,下邊帶中的任一邊帶,使收聽多了一個選擇。從而也絕好地解決了鄰頻干擾的問題。現時的鄰頻干擾多數為:“目的廣播和相鄰廣播的單側邊帶相重合,”而造成。例如鄰頻干擾在上邊帶(USB)時,你可利用同步檢波功能,選擇下邊帶(LSB)來收聽,則可絕妙地避開鄰頻干擾。這就是同步檢波功能最大的好處。普通機是無法分離上,下邊帶的,它只能提高選擇性來抑制鄰頻干擾。用了同步檢波技術後,鄰頻干擾也就徹底地解決了。

使用注意

使用同步檢波功能必須注意:
1).由於KK-9510HF的選台方式是機械調諧,所以在收聽時必須準確調諧在目標頻率上
2).當信號無干擾的情況下無需使用此功能
3).收聽時有鄰頻干擾時才有必要打開SYNC功能來再選擇USB.LSB來抑制鄰頻干擾
4).接收信號要滿足SYNC的鎖定信號的幅度,否則一旦開啟同步檢波功能,可能會使同步檢波無法鎖定信號而出現類似嘯叫的聲音;
5).只有滿足了SYNC的解調信號的強度,再選擇“USB”或“LSB”來擇優收聽,才能收到良好的接收效果.
6)如果使用了SYNC功能,也轉換過USB,及LSB還是出現比較嚴重的串台那也許可能是同頻干擾了,目前同頻干擾還沒辦法解決.象VOA的同頻干擾就非常嚴重,為什麼會這樣,相信不說大家也知道吧!
同步檢波技術對大家來說還是比較陌生的功能,在此還誠望大家能更深入的去使用,細細的去品味---同步檢波功能為廣播愛好者帶來的樂趣吧!期待大家的機評。

SYNC同步檢波

2007年10月03日 20:58:38 作者:radiobcl
無線電接收機是一個系統工程,具備“水桶效應”,腳踏實地將每一部分都做好才能達到最佳的整體效果。在高檔專業收信機中AM調幅信號的解調絕大多數是普通二極體檢波,日本收音機裡邊的AM調幅信號的“SYNC同步檢波”是起不到什麼作用的,我通過分析發現“SYNC同步檢波” 不是什麼可以獨當一面的“靈丹妙藥”高級貨,而是屬於省錢的“萬金油”,它在高檔機里很難做到“雪中送炭”的,能夠做到“錦上添花”就很不錯了。“SYNC同步檢波”不是對抗鄰頻干擾的最佳辦法;實際上也很難提高AM靈敏度;更不是為提高接收機音質的最優方案。
如果您想追求卓越的中短波接收性能,請集中鈔票買一台$1000以上的專業級設備同時再搞副好的室外天線。
索尼收音機搞的AM“SYNC同步檢波”實際上是是通過機內電路產生與原載波同頻同相的信號和將此信號移相90度的信號分別與 原載波信號混頻,檢波出USB+LSB和USB-LSB的聲音在收音機內通過電子電路相加或者相減,再用低通濾波器將其中的一個邊帶所攜帶的低頻信號提取出來(它對整箇中頻信號的移相90°電路的精確度要求苛刻,將邊帶抑制做到40DB以上非常困難)。它是屬於中國教科書中泛指的“同步檢波”範疇內的一種特別套用,而非代表全部“同步檢波”的概念。極少數人將其實際效果無限擴大,宣傳為可以抗鄰頻干擾、提高靈敏度、提高收音機音質的靈丹妙藥,這是極端錯誤的觀點。

高校描述

中國高等院校教科書對“同步檢波”是這樣描述的:
“同步檢波”也稱相干檢波(coherent)和零拍檢波(homodyne),適用於所有線性幅度調製(包括普通am調幅波)。抑制載波的雙邊帶或者單邊帶調幅只能通過“同步檢波”來解調。
同步檢波分為乘積型和疊加型兩種方式,這兩種檢波方式都需要接收端恢復載波支持,恢復載波性能的好壞,直接關係到接收機解調性能的優劣。
乘積型同步檢波是直接把本地恢復載波與接收信號相乘,用低通濾波器將低頻信號提取出來。在這種檢波器中,要求恢復載波與發端的載波同頻同相。如果其頻率或相位有一定的偏差.將會使恢復出來的調製信號產生失真。
疊加型同步檢波是將dsb或ssb信號插入恢復載波,使之成為或近似為am信號,利用包絡檢波器將調製信號恢復出來。對於dsb信號而言,只要加入的恢復載波電壓在數值上滿足一定的關係,就可得到一個不失真的am波。

中國電子工業部部標準

中國的中國電子工業部部標準:《SJ2778-87廣播接收名詞術語》對“同步檢波”是這樣定義的:
synchronous demodulation 用一個與載波同頻同相的本振信號與已調信號相乘來實現信號解調的過程。
網際網路上有關廣播接收的論壇上常被人提起的“同步檢波”是指索尼收音機搞的AM“SYNC同步檢波”,其英文是"synchronous detection",我真不明白,作為在中國大陸土生土長、外語水平非常高的無線電相關大學畢業的收音機行業的人員,為何故意要將"synchronous detection",翻譯成同步檢波?他們應當知道在他們翻譯之前,中華人民共和國的標準已經定義的同步檢波(synchronous demodulation)的概念與索尼收音機搞的“synchronous detection"不是一個東西,為何要故意將“synchronous detection"翻譯為同步檢波而引起不必要的概念模糊呢?
更有甚者公開懷疑中國的標準和教科書的編制者的水平,只要遇到有人談及國標版的同步檢波就發帖進行大肆攻擊,不承認國家標準,這也太不應該了,那些等院校教科書和標準都是N多人的N多年智慧結晶的積累,以你們這一小撮人的技術水平、實力和權威性能頂這么多人和單位?教科書和標準常被修訂,你們真有這么牛的話怎么到今天為止,這些教科書和標準還沒有按照你們的意思去修訂呢?應當尊重科學,尊重權威。
在ssb模式,接收機採用高穩定度振盪器產生指定頻率的恢復載波,要使恢復載波與原載波信號嚴格同步是不可能的,只要頻率和相位的不同步量限制在允許的範圍內還原出原調製信號的失真還是可以被容忍。
我用專業級的AM為同步檢波的國產一級接收機SSD009與不帶同步檢波的國產一級接收機SD005A(還有WJ8718,MSR-8000)採用同一副天線接收廣播電台,在遇到干擾時,常遇到後者還好聽些的情況.
國產一級收信機SSD009的同步檢波與7600GR 那種 ssb selectable AM sync detector不同,相對簡單一些,但它可以在AM模式下偏調接收頻率,靠濾波器切割另外那個邊帶,也可以直接用USB/LSB模式選擇未被干擾的邊帶,還可以用CW模式,依靠設定BFO和接收頻率實現用濾波器切割另外那個邊帶以達到和超過 ssb selectable AM sync detector效果。

筆者淺談

我首先談談追求極限效果的前提下“SYNC同步檢波”對抗鄰頻干擾的情況:
一部分倍受民樂干擾的廣播收聽者根據一些宣傳,對“SYNC同步檢波”可以“同步檢波抗干擾”,望文生義,對“同步”印象深刻以為A B台同頻,有了同步檢波,想聽A台,7600G就同步到A台上去,不理會B台;想聽B台,7600G就同步到B台上去,不理會A台。滿懷期待地買回7600G,結果發現不是這么回事!
殊不知,用PLL完成本地再生載波任務有個特點是只鎖強信號,當臨頻信號的邊帶分量的強度大於所要接收的廣播電台的載波強度時,“SYNC同步檢波”不可能恢復出正確的本地再生載波,此時此刻,那個抗鄰頻干擾功能自然而然失效。
不怕不識貨,就怕貨比貨!現代化的收信機在單邊帶接收模式,用優質的單邊帶濾波器配合參考信號的頻率和相位的不同步量限制在允許的範圍內的同步檢波可以將另外的一個邊帶信號至少衰減60dB以上!而高檔機裡邊的"SYNC同步檢波"想把另外的一個邊帶信號衰減40dB都很困難(7600GR也就20dB左右,HAM2000也就30dB多一點)而且有閾值(當干擾電平超過閾值,本地載波信號無法鎖定到原載波上,"SYNC同步檢波"立刻無法正常工作),即使在AM模式下,高級的沒有同步檢波的專業收信機照樣可以通過其矩形係數優良的濾波器抑制鄰頻干擾。因此“SYNC同步檢波”不是對抗鄰頻干擾的最佳辦法。
我再談談追求極限效果的前提下“SYNC同步檢波”對提高靈敏度的情況:
有大蝦說“在輸入信噪比很低的情況下,相干檢波輸出的信噪比是隨輸入信噪比按比例下降的,比一般峰值檢波器的輸出的信噪比下降慢得多。”此話在實際上都行不通。
對於極度微弱的信號,信噪比很低,想要在此信號中分離出載波信號作參考信號讓PLL再生出嚴格同步於原載波信號的參考信號實際上是不可能的(PLL對參考信號的信噪比要求很高),那么,“SYNC同步檢波”也因此而失去意義。而帶低噪音高頻運放的將普通檢波二極體的特性有質的改善的包絡檢波器的閾值也很低,高檔次的頂級收信機的前級放大器做得足夠好,增益做得足夠高,它已將檢波前的高頻信號已放大得足夠,所以它們的AM解調還是普通的檢波二級管或者三級管。
因此,SYNC同步檢波”不是為提高靈敏度的最優方案。
最後我談談“SYNC同步檢波”提高收音機音質的情況:
AM調幅廣播電台的播音本來就不屬於高保真,揚聲器的失真就大於7%,且接收機中頻電路的帶內波動和群時延對整機的音質起著極其重要的作用,對於高靈敏度接收機,檢波級的失真已相對而言不很突出。
短波專業收信機的限噪靈敏度均在0.16uV左右,其AGC電路一般來說在1uV--5uV就起控,即在此時此刻其簡單的包絡檢波器已工作在理想狀態,失真很小。對於更微弱的信號,“SYNC同步檢波”也因為其PLL電路難以再生出與原載波同頻同相的同步的載頻信號而不能用. 所以“SYNC同步檢波”不是為提高接收機音質的最優方案。
我的結論不代表“SYNC同步檢波”用在幾百元的收音機上無效。以純技術的角度來看,“SYNC同步檢波”沒有多大作用,但從商業角度來看,“SYNC同步檢波”技術在推出的二十年間,已經通過各種載體深入普通民眾,如果無線電接收產品帶有該功能,將意味著該產品屬於“高性能”的好東西,可以作為一個噱頭增加賣點!
當然,在中檔機裡邊,由於成本原因,整個系統不可能做到接近極限,所以SYNC同步檢波有時還有一定的接收效果改善。因此,收音機廠商還是應當考慮在中檔(600元以上)的收音機里增設普通AM調幅信號的“SYNC同步檢波”功能,其成本的增加在現在的元器件價格下並不多,而且在理論上,AM同步檢波對於較弱的信號解調的失真要小於二極體小信號時平方率檢波(高檔專業收信機由於增益足夠,天線系統好,對於廣播電台的解調,很少存在平方率檢波)。它是步進較大的中檔收音機對普通AM調幅信號(音樂)進行相干檢波時BFO與原載波不易做到頻率誤差很小的問題的一種很有效和較徹底的解決辦法,另外賣收音機不僅僅是賣技術和產品,廣大的用戶的要求也必須得到尊重才能暢銷。而在高檔機裡邊,由於增加“SYNC同步檢波”功能的成本可以忽略,同時增加機器的可玩性,加上該功能對於中檔機的銷售有促進作用,同樣應當考慮。
. “SYNC同步檢波”的軟肋是:接收信號要有滿足SYNC鎖定的信號幅度,否則一旦SYNC開啟後再失鎖,喇叭里出來的聲音就是鬼哭狼嚎.因此造成其適用範圍太窄。
對抗針對VOA等廣播電台的人為干擾,無論是用高檔的專業收信機的單邊帶濾波器加相干檢波還是什麼“SYNC同步檢波”都沒有太明顯的效果,換句話說,用個幾萬塊錢的收信機或者用個“SYNC同步檢波”技術就可以消除那些干擾是不現實的,如果能夠做到,恐怕干擾台早就關門了!“矛”的技術一般說來要比“盾”的技術容易實現些。要相信我們的科學技術研究人員的水平!
當然,用計算機對解調輸出後的音頻信號進行分析處理,根據人聲和民樂不同的特徵,將純語音信號從複合的音頻信號中分離出來也許可以做到減輕音樂干擾,不過干擾台更換音頻信號源就可以讓我們的努力化為零。
用個帶零指向的定向天線,找一個只受到一個干擾台干擾的VOA頻率,將天線的零增益方向對準干擾台恐怕是抵抗這類故意干擾的有效方法。最好是不聽或者少聽此類廣播電台,它的內容與中國的宣傳導向不符合,它的宣傳不可能代表中國的國家利益。
附錄: 凱隆公司的專家在推出KK-9510HF和KK-S500兩款收音機是發表的《使用“SYNC同步檢波”功能的幾點說明》擇錄:
使用“SYNC同步檢波”功能必須注意:1).收聽時必須準確調諧在目標頻率上2).當信號無干擾的情況下無需使用此功能3).收聽時有鄰頻干擾時才有必要打開SYNC功能來再選擇USB.LSB來抑制鄰頻干擾4).接收信號要滿足SYNC的鎖定信號的幅度,否則一旦開啟“SYNC同步檢波”功能,可能會使同步檢波無法鎖定信號而出現類似嘯叫的聲音;5).只有滿足了SYNC的解調信號的強度,再選擇“USB”或“LSB”來擇優收聽,才能收到良好的接收效果(①當信號微弱時,SYNC同步檢波很難鎖定載波,可能不能用;②當鄰頻干擾信號的強度大於所欲接收的信號時,SYNC同步檢波很難鎖定所欲接收的信號的載波,可能也不能用).6)如果使用了SYNC功能,也轉換過USB,及LSB還是出現比較嚴重的串台那也許可能是同頻干擾了,目前同頻干擾還沒辦法解決.象VOA的同頻干擾就非常嚴重,為什麼會這樣,相信不說大家也知道吧!

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