解调

解调是调制的逆过程。调制定义为将输入信号转换为适合传输的形式的过程。它可以提高输入信号的效率并将其发送到接收器。解调将接收到的信号恢复到其原始形式。

在调制期间，消息信号叠加在载波信号上以进行有效传输。在接收端，消息信号从载波（消息信号 + 载波信号）中恢复，这称为解调。因此，解调定义为从载波中恢复原始信号的过程。

原始信号通常称为基带信号。调制和解调过程包括两个信号：消息信号和载波信号。消息信号包含需要从发射器传输到接收器的信息。载波信号是具有与消息信号相似特征的信号。它是一种高频信号，与消息信号一起在同一通信信道上传输。

解调器采用各种解调技术，例如同步检测、载波恢复、错误检测和错误纠正。解调器可以根据需要执行上述任何功能或不执行任何功能。一些解调器是专门为不同目的而创建的。

传输过程

传输通过通信信道进行。载波信号的频率始终高于消息信号，因为它有助于提高消息信号的频率。

通信过程中涉及的三个术语称为发射器、通信信道和接收器，它们是通信系统的组成部分。发射器发送信号，通过通信信道发送到接收器。信号通过各种通信介质传输，例如光纤、电话线、双绞线电缆和同轴电缆。

模拟调制的类型

1. 调幅
2. 脉冲调制
3. 角度调制

调幅

在 AM 中，载波的幅度随消息信号的幅度而变化。幅度调制技术用于提高传输介质的带宽利用率和总传输功率。

AM 中的解调

有两种方法可以在 AM 中执行解调过程，即相干检测方法、包络检波器和乘积检波器。

相干检测

它用于抑制载波解调过程，例如 DSBSC（双边带抑制载波）和 SSBSC（单边带抑制载波）。它需要一个相干检测器，该检测器生成类似于调制期间使用的载波的载波信号。抑制载波调制仅通过抑制载波来传输消息信号，以获得更好的效率。因此，在接收端生成载波，以成功恢复原始消息信号。滤波器进一步用于将消息信号与载波分离。

包络检波器

它是最简单的解调技术之一，因为它不需要任何相干检测器。它通常用于带有载波的解调过程，例如 DSBC（带有载波的双边带）和 SSBC（带有载波的单边带）。这里，解调器的电路包括一个与二极管并联的 RC 网络。当二极管处于 OFF 状态时，电容器存储电荷，该电荷会被利用。电路生成的输出波是锯齿波。

乘积检波器

乘积是指乘法。乘积检测器将输入信号与本地振荡器产生的载波频率相乘。它等于用于各种幅度调制技术的载波信号。滤波器进一步用于恢复原始消息信号。

AM 的类型

AM 进一步分为

• 单边带调制 (SSB)
• 双边带调制 (DSB)
• 残留边带调制 (VSB)
• 正交幅度调制 (QAM)

单边带调制 (SSB)

SSB 是一种幅度调制方法，用于在载波的任一侧产生边带。边带是载波一侧或两侧的频带，在调制过程中产生。

双边带调制 (DSB)

DSB 是一种幅度调制方法，用于在载波的两侧产生边带，这些边带关于载波频率对称。

残留边带调制 (VSB)

残留意味着信号的一部分。因此，通过向产生的边带添加一部分残留来调制信号的一部分。

正交幅度调制 (QAM)

它在同一频谱上传输两个消息信号，而其他调制技术在同一频谱上仅发送一个消息信号。

脉冲调制

在脉冲调制中，脉冲携带信息。脉冲的幅度、宽度和位置随消息信号而变化。它用于各种应用，例如以太网和数字传输。

解调

与其他调制类型相比，脉冲调制技术（PWM、PPM和PAM）的解调非常容易。在 PWM 中，从正边沿开始获取斜坡信号。当负边沿来临时停止。斜坡信号的宽度不同，因此根据脉冲的幅度和宽度遵循不同的高度。当它通过 LPF（低通滤波器）时，它会形成一个包络，并在输出端显示为解调信号。

RC（电阻器和电容器）组合和晶体管可用于生成斜坡信号。

脉冲调制的类型

脉冲调制进一步分为

• 脉冲幅度调制
• 脉冲宽度调制
• 脉冲位置调制

脉冲幅度调制

PWM 是基于调节脉冲幅度的调制。脉冲的幅度随消息信号的样本值而变化。

脉冲宽度调制

PWM 是基于调节脉冲宽度的调制。脉冲的宽度随消息信号的样本值而变化。

脉冲位置调制

PPM 是基于调节脉冲位置的调制。脉冲的位置随消息信号的样本值而变化。

角度调制

角度调制是频率调制和相位调制的组合。这里，载波的频率或相位随消息信号的瞬时值而变化。

解调

角度调制的解调方法有选择载波法、鉴频器法和 PLL（锁相环）。

选择载波法

它由一个频率选择网络和包络检波器组成。频率选择方法产生的输出波既经过频率调制又经过幅度调制。频率应与接收信号的瞬时频率成正比。

鉴频器法

它是一种基于 IC（集成电路）的解调技术。该电路包括 AM 解调器和有助于恢复原始消息信号的电子滤波器。

PLL

它基于两个相位信号的概念，并最大限度地减少它们之间的差异。它跟踪来自发射器接收到的信号的载波的 FM 和 PM（频率和相位）分量。它也用于 AMSC（幅度调制抑制载波）进行同步检测。

角度调制的类型

角度调制进一步分为

• 调频
• 相调制

频率调制

当载波的频率随消息信号的瞬时值而变化时，称为频率调制。

相调制

当载波的相位随消息信号的瞬时值而变化时，称为频率调制。

我们将在本教程的后面详细讨论所有调制技术。