本文深入探讨了雷达接收机中的混频技术，介绍了其通过本振频率与接收信号的混频，实现高频信号向中频信号转换的过程。文章详细解释了乘法器+滤波器的实现方式，以及非线性器件+滤波器的另一种实现方案，并通过MATLAB代码展示了混频过程。
用途
雷达接收机将接收到的高频信号转换到一个较低的“中间”频率上，以利于后续信号处理。
实现方式之一
利用本振频率与接收到的信号进行“混频”。
基本方法之一：乘法器+滤波器
数学解释
接收到的信号:
v s ( t ) = v s c o s ( 2 π f s t ) v_s(t)=v_scos(2\pi f_st) vs(t)=vscos(2πfst)
本振信号：
v
L
O
(
t
)
=
v
L
O
c
o
s
(
2
π
f
L
O
t
)
v_{LO}(t)=v_{LO}cos(2\pi f_{LO}t)
vLO(t)=vLOcos(2πfLOt)
相乘得：
v
s
v
L
O
c
o
s
(
2
π
f
s
t
)
c
o
s
(
2
π
f
L
O
t
)
=
0.5
v
s
v
L
O
[
c
o
s
(
2
π
(
f
s
−
f
L
O
)
)
t
+
c
o
s
(
2
π
(
f
s
+
f
L
O
)
)
t
]
v_sv_{LO}cos(2\pi f_st)cos(2\pi f_{LO}t)=0.5v_sv_{LO}[cos(2\pi(f_s-f_{LO})) t+ cos(2\pi(f_s+f_{LO})) t]
vsvLOcos(2πfst)cos(2πfLOt)=0.5vsvLO[cos(2π(fs−fLO))t+cos(2π(fs+fLO))t]
取中频信号:
v
I
F
=
0.5
v
s
v
L
O
c
o
s
(
2
π
(
f
s
−
f
L
O
)
)
t
v_{IF}=0.5v_sv_{LO}cos(2\pi(f_s-f_{LO})) t
vIF=0.5vsvLOcos(2π(fs−fLO))t
matlab代码
clear;
clf;
close all
f_RF=3.14;%射频频率
f_LO=1.57;%本振频率
V_RF=0.5;
V_LO=10;
t = 0:0.02:1 %运行1秒时间
sita = 2*pi*(f_RF)*t;
vRFt = V_RF*cos(sita);
subplot(3,1,1),plot(sita,vRFt),title('射频信号');
grid on
sita = 2*pi*(f_LO)*t;
vLOt = V_LO*cos(sita);
subplot(3,1,2),plot(sita,vLOt),title('本振信号');
grid on
sita = 2*pi*(f_RF-f_LO)*t;
vLOvRF=0.5*V_LO*V_RF*cos(sita);
subplot(3,1,3),plot(sita,vLOvRF),title('混频信号');
grid on
实现方式之二
实现方式二：非线性器件+滤波器
混频本质
混频本质是线性频谱搬移
时域特性-输出、输入波形相同，载频不同
频域特性-输出、输入频谱结构、带宽相同，载频不同
总结
接收机-下混频器，将接收到的射频信号搬移到中频
发射机-上混频器，将已调制中频信号搬移到射频
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