📜  模拟通信-FM解调器

📅  最后修改于: 2020-11-26 09:58:16             🧑  作者: Mango


在本章中,让我们讨论解调FM波的解调器。以下两种方法可以解调FM波。

  • 频率判别法
  • 相位鉴别法

频率鉴别法

我们知道FM波的方程是

$$ s \ left(t \ right)= A_c \ cos \ left(2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left(t \ right)dt \ right)$$

关于“ t ”微分以上方程。

$$ \ frac {ds \ left(t \ right)} {dt} = -A_c \ left(2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left(t \ right)\ right)\ sin \ left(2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left(t \ right)dt \ right)$$

我们可以将$-\ sin \ theta $写为$ \ sin \ left(\ theta -180 ^ 0 \ right)$。

$$ \ Rightarrow \ frac {ds(t)} {dt} = A_c \ left(2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left(t \ right)\ right)\ sin \ left(2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left(t \ right)dt-180 ^ 0 \ right)$$

$$ \ Rightarrow \ frac {ds(t)} {dt} = A_c \ left(2 \ pi f_c \ right)\ left [1+ \ left(\ frac {k_f} {k_c} \ right)m \ left( t \ right)\ right] \ sin \ left(2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left(t \ right)dt-180 ^ 0 \ right)$$

在上式中,幅度项类似于AM波的包络,而角度项类似于FM波的角度。在这里,我们的要求是调制信号$ m \ left(t \ right)$。因此,我们可以从AM波的包络中恢复它。

下图显示了使用频率鉴别方法的FM解调器的框图。

判别方法

该框图由微分器和包络检波器组成。微分器用于将FM波转换为AM波和FM波的组合。这意味着,它将FM波的频率变化转换为AM波的相应电压(振幅)变化。我们知道包络检测器的操作。它产生AM波的解调输出,仅是调制信号。

相位鉴别法

下图显示了使用相位鉴别方法的FM解调器的框图。

FM解调器的相位鉴别方法

该框图由乘法器,低通滤波器和压控振荡器(VCO)组成。 VCO产生输出信号$ v \ left(t \ right)$,其频率与输入信号电压$ d \ left(t \ right)$成比例。最初,当信号$ d \ left(t \ right)$为零时,调整VCO以产生具有载波频率和$ -90 ^ 0 $相移的输出信号$ v \ left(t \ right)$关于载波信号。

FM波$ s \ left(t \ right)$和VCO输出$ v \ left(t \ right)$被用作乘法器的输入。乘法器产生具有高频分量和低频分量的输出。低通滤波器消除了高频成分,仅产生低频成分作为其输出。

该低频分量仅包含与术语相关的相位差。因此,我们从低通滤波器的输出中获得调制信号$ m \ left(t \ right)$。