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解调

[拼音]:jietiao

[外文]:demodulation

从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中,发送端用所欲传送的消息对载波进行调制,产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用,这就是解调。解调是调制的逆过程。调制方式不同,解调方法也不一样。与调制的分类相对应,解调可分为正弦波解调(有时也称为连续波解调)和脉冲波解调。正弦波解调还可再分为幅度解调、频率解调和相位解调,此外还有一些变种如单边带信号解调、残留边带信号解调等。同样,脉冲波解调也可分为脉冲幅度解调、脉冲相位解调、脉冲宽度解调和脉冲编码解调等。对于多重调制需要配以多重解调。

正弦波幅度解调

从携带消息的调幅信号中恢复消息的过程。这种方式应用得最早,现代仍广泛地用于广播、通信和其他电子设备。早期的键控电报是一种典型的调幅信号。对这类信号的解调,通常可用拍频振荡器(BFO) 产生的正弦振荡信号在一非线性器件中与该信号相乘(差拍)来实现。差拍输出经过低通滤波即得到一断续的音频信号(图1)。这种解调方式有时称为外差接收。

标准调幅信号的解调可以不用拍频振荡器。调幅信号中的载波实际上起了拍频振荡波的作用,利用非线性元件实现频率变换,经低通滤波即得到与调幅信号包络成对应关系的输出(见检波器)。这种方法属于非相干解调。

单边带信号的解调需要一个频率和相位与被抑制载波完全一致的正弦振荡波。使这个由接收机复原的载波和单边带信号相乘,即可实现解调。这种方式称为同步检波,也称为相干解调。

正弦波角度解调

从带有消息的调角波中恢复消息的过程。与频率调制相逆的称为频率解调,与相位调制相逆的称为相位解调。频率解调通常由鉴频器完成。当输入信号的瞬时频率fi正好为f0(载波频率),即fi=f0时,鉴频器输出为零;当fif0时,鉴频器输出为正,fif0时则为负。传统的方法是把调频波变为调幅-调频波,然后用检波器来解调。为了防止调频信号的寄生调幅在解调过程中产生干扰,可在鉴频之前对信号进行限幅,使其幅度保持恒定。图2a是对调频信号实现解调的框图,图2b是鉴频器的输出特性。相位解调需要有一个作为参考相位的相干信号,所以相位解调属于相干解调。相位解调电路通常称为鉴相器。

脉冲调制信号的解调 脉冲幅度调制和脉冲宽度调制信号的解调都比较简单。这些信号的频谱中均含有较大的调制信号的频谱分量,对已调制信号直接进行低通滤波即可恢复其中所携带的消息。图3是对脉冲调幅波实现解调的框图。脉冲宽度调制信号中也含有较大的调制信号分量,可以用同样的方法实现解调。脉冲相位解调的方法是:先将脉冲调相波转变成脉冲调幅波或调宽波,然后再按脉冲幅度或脉冲宽度解调的方法恢复消息。

数字信号的解调方法,基本上与模拟信号解调相似,但有其固有的特点(见数字调制)。

解调方法对通信与各种电子设备的抗干扰性能有很大关系,其中以相干解调的抗干扰性能为最佳。对于宽带调频信号,采用频率负反馈的解调方法也可以提高接收调频信号的抗干扰性。

解调过程除了用于通信、广播、雷达等系统外还广泛用于各种测量和控制设备。例如,在锁相环和自动频率控制电路中采用鉴相器或鉴频器来检测相位或频率的变化,产生控制电压,然后利用负反馈电路实现相位或频率的自动控制。

参考文章

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