常用的訊號解調方式有哪些?

時間 2021-06-03 00:55:51

1樓:通訊M班長

說到解調,那麼我們必然要說下調製技術。

對於原始的電訊號,一般頻率比較低,我們稱其為基帶訊號。

信源(資訊源,也稱發終端)發出的沒有經過調製(進行頻譜搬移和變換)的原始電訊號,其特點是頻率較低,訊號頻譜從零頻附近開始,具有低通形式。根據原始電訊號的特徵,基帶訊號可分為數字基帶訊號和模擬基帶訊號(相應地,信源也分為數字信源和模擬信源。)

圖1 模擬基帶訊號

上圖1中的訊號s(t)就是乙個模擬基帶訊號。

圖2 數字基帶訊號

上圖2中的「基帶訊號」是一種數字形式。

那麼調製呢,就是一種頻譜搬移的過程,頻譜搬移在時間域來看,就是「乘法」運算。

圖3 模擬基帶訊號調製,c為調製後的射頻訊號

這個我前期已經回答過這個問題,請參考:

究竟什麼是調製,什麼是解調,什麼是數字調製,什麼是數字解調,什麼是模擬調製,什麼是模擬解調?射頻訊號經過發射天線發射出去,由接收天線接收下來。

從發射天線到接收天線,我們把它叫做無線通道。

圖4 無線通道

一般來說,無線通道會改變經過它的訊號。我們暫時假定通道不改變訊號,於是接收到的訊號也就是發射訊號。

發射訊號為

在解調器當中,再次用乙個載波訊號 乘以接收到的訊號,得到

解調後的訊號包括了乙個低頻訊號 和乙個高頻成分 ( 為載波頻率,一般都比較高)

用乙個低通濾波器把高頻成分過濾掉,就得到了要傳遞的基帶訊號

對於乙個一般性的基帶訊號 ,假設其頻譜為

載波的頻譜為

則已調訊號的頻譜為

通過上述已調訊號(射頻RF訊號)的頻譜表示式,我們可以看出,它就是原始訊號(基帶訊號)的頻譜「左右」搬移。

圖5 基帶訊號和已調訊號頻譜

假設通道變動為1,也就是接收天線接收到的訊號等於發射訊號,即 ,再次用載波訊號乘以接收訊號得到

將高頻的成分過濾掉,就得到了基帶訊號

這個解調的過程叫作相干解調。看起來非常簡單,但是並非那麼容易,難點就在於:

「要在接收機側產生乙個與發射機側同頻同相的載波訊號

」假如同頻的問題已經解決,單說接收機側產生的載波有個相位差 ,那麼

可以看出,相位差使得解調訊號在幅度上衰減了乙個因子

人們在解決這一難點之前採用了非相干解調技術,也成為包絡檢測技術。

圖6 什麼叫做包絡?

但是使用這一技術要求基帶訊號為非負,這可以通過在原基帶訊號當中疊加乙個直流訊號實現。

例如,非負基帶訊號

經過調製後的訊號為

因為基帶訊號是非負的,所以已調訊號的包絡就是基帶訊號,

圖7 非相干解調——包絡檢測

非相干解調的原理如圖7所示。接收訊號首先經過乙個二極體,利用二極體的單嚮導通特性獲取訊號的上半部,再經過乙個低通濾波器濾掉高頻部分,就解調出了基帶訊號。

圖8 包絡檢測的原理——充電

通過二極體活動波形的上半部分之後呢,通過電容的充放電形成檢測。

簡單地說,就是電容放電是緩慢的,不像已調訊號那麼迅速,所以最終形成了包絡的模樣!

圖9 包絡檢測的原理——放電

包絡檢測工作原理:只要充電很快,即充電時間常數Rd·C很小(Rd為二極體導通時的內阻);而放電時間常數足夠慢,即放電時問常數R·C很大,滿足Rd·C<高頻調幅波包絡基本一致。

高頻調幅波的包絡又與原調製訊號的形狀相同,故輸出電壓就是原來的調製訊號,達到了解調的目的。

非相干接收機非常簡單,成本低廉,這是其優點。但是其效能較差,現在普遍認為比相干接收機損失3dB;並且即使沒有訊號,發射機也要傳送乙個直流訊號,浪費了功率。由於這些原因,非相干接收機已經被淘汰了。

圖10 非相干解調電路

《通訊之道從微積分到5G》

個人覺得書中說的言簡意賅,不拖泥帶水,實在喜歡,所以摘抄在此。配圖由自己編輯。

感興趣的同學,可以聯絡我獲取電子書PDF版本。

2樓:潛心造輪子

不請自來。訊號解調看你是什麼訊號了,模擬訊號包括鑒頻器,相干解調等等。數碼訊號主要是相干解調吧,這個隨便找一本通訊原理的書都有原理描述,如果想具體了解電路實現方式,可以去網上找相信解調電路的電路實現

3樓:司馬知也

除了比較簡單系統,不太用模擬解調了,電路複雜,需要生產時挨個除錯等。現在常用的做法是先數位化採集(有載波時有時先做下變頻)然後做訊號處理解調出原始訊號。

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