解調

解調是從攜帶信息的已調信號中恢復訊息的過程。在各種信息傳輸或處理系統中，傳送端用所欲傳送的訊息對載波進行調製，產生攜帶這一訊息的信號。接收端必須恢復所傳送的訊息才能加以利用，這就是解調。

基本介紹

• 中文名：解調
• 外文名：demodulation
• 含義：從攜帶訊息信號中恢復訊息的過程
• 方法：正弦波幅度解調、正弦波角度解調
• 行業：無線電

概念

解調[demodulate]∶從已調製的無線電信號中提取信息。

解調[distune]∶使[電路、樂器等]離開調諧狀態。

解調就是把模擬通信線路上傳來的模擬信號轉換成數位訊號傳送給計算機。

過程

解調是調製的逆過程。調製方式不同，解調方法也不一樣。與調製的分類相對應，解調可分為正弦波解調（有時也稱為連續波解調）和脈衝波解調。正弦波解調還可再分為幅度解調、頻率解調和相位解調，此外還有一些變種如單邊帶信號解調、殘留邊帶信號解調等。同樣，脈衝波解調也可分為脈衝幅度解調、脈衝相位解調、脈衝寬度解調和脈衝編碼解調等。對於多重調製需要配以多重解調。

解調過程大體上包含兩個主要環節：首先把位於載波附近攜帶有用信息的頻譜搬移到基帶中，然後用相應的濾波器濾出基帶信號，完成解調任務。

脈衝調製信號的解調比較簡單。例如脈幅調製和脈寬調製信號都含有很大的調製信號分量，可以用低通濾波器直接從脈衝已調波中將它們濾出，實現解調；有的脈衝已調波（如脈位調製、脈碼調製等）中的調製信號分量較小，通常先把它們變為脈幅或脈寬調製信號，再用濾波器把有用信號濾出。

正弦波已調信號中不包含調製信號分量。解調時應先進行頻率變換，把孕含在邊帶中的有用信號頻譜搬移到適當的頻帶之內，再用濾波器或適當器件，把有用信號檢出。

方法

解調的方式有正弦波幅度解調、正弦波角度解調和共振解調技術。

解調方式

正弦波幅度解調

從攜帶訊息的調幅信號中恢復訊息的過程。這種方式套用得最早，現代仍廣泛地用於廣播、通信和其他電子設備。早期的鍵控電報是一種典型的調幅信號。對這類信號的解調，通常可用拍頻振盪器(BFO) 產生的正弦振盪信號在一非線性器件中與該信號相乘（差拍）來實現。差拍輸出經過低通濾波即得到一斷續的音頻信號。這種解調方式有時稱為外差接收。

標準調幅信號的解調可以不用拍頻振盪器。調幅信號中的載波實際上起了拍頻振盪波的作用，利用非線性元件實現頻率變換，經低通濾波即得到與調幅信號包絡成對應關係的輸出。這種方法屬於非相干解調。

單邊帶信號的解調需要一個頻率和相位與被抑制載波完全一致的正弦振盪波。使這個由接收機復原的載波和單邊帶信號相乘，即可實現解調。這種方式稱為同步檢波，也稱為相干解調。

正弦波角度解調

從帶有訊息的調角波中恢復訊息的過程。與頻率調製相逆的稱為頻率解調，與相位調製相逆的稱為相位解調。頻率解調通常由鑒頻器完成。當輸入信號的瞬時頻率fi正好為f0(載波頻率),即fi=f0時，鑒頻器輸出為零;當fi>f0時,鑒頻器輸出為正，fi<f0時則為負。傳統的方法是把調頻波變為調幅-調頻波,然後用檢波器來解調。為了防止調頻信號的寄生調幅在解調過程中產生干擾，可在鑒頻之前對信號進行限幅，使其幅度保持恆定。相位解調需要有一個作為參考相位的相干信號，所以相位解調屬於相干解調。相位解調電路通常稱為鑒相器。

解調

脈衝調製信號的解調，脈衝幅度調製和脈衝寬度調製信號的解調都比較簡單。這些信號的頻譜中均含有較大的調製信號的頻譜分量，對已調製信號直接進行低通濾波即可恢復其中所攜帶的訊息。脈衝寬度調製信號中也含有較大的調製信號分量，可以用同樣的方法實現解調。脈衝相位解調的方法是：先將脈衝調相波轉變成脈衝調幅波或調寬波，然後再按脈衝幅度或脈衝寬度解調的方法恢復訊息。

數位訊號的解調方法，基本上與模擬信號解調相似，但有其固有的特點。

解調方法對通信與各種電子設備的抗干擾性能有很大關係，其中以相干解調的抗干擾性能為最佳。對於寬頻調頻信號，採用頻率負反饋的解調方法也可以提高接收調頻信號的抗干擾性。

解調過程除了用於通信、廣播、雷達等系統外還廣泛用於各種測量和控制設備。例如，在鎖相環和自動頻率控制電路中採用鑒相器或鑒頻器來檢測相位或頻率的變化，產生控制電壓，然後利用負反饋電路實現相位或頻率的自動控制。

共振解調技術

共振解調技術，是振動檢測技術的發展和延伸。它從振動檢測技術技術分離並發展起來，在發展中融入聲學、聲發射、應變、應力檢測而拓寬了其對於工業故障診斷的服務領域。

共振解調技術

學術界對於共振解調技術常用Hilbort變換來作數學描述。在實際的工程套用中，用右圖的圖解說明也深入淺出的向您解釋共振解調技術。

圖中的A是含有故障衝擊信息（圖中以短直豎線表示，每一個豎線代表一次故障衝擊）的常規振動波，從圖A中，可以發現故障衝擊信息被常規的振動所掩蓋，直接對它作FFT分析得到的低頻譜圖D中，幾乎看不到表明滾動工作面故障的衝擊特徵信息。圖中的B是故障衝擊所激發的高頻諧振波（稱之為共振，廣義的共振），圖中的C是B的包絡波（稱之為解調波）。由A到C的過程，就是所說的共振解調的過程。對照圖中的C和A，不難發現，故障衝擊的共振解調波，對故障衝擊信息進行了放大、展寬，並剔除了常規的振動，並且共振解調波與原始的故障衝擊信息一一對應，因此共振解調的信號處理過程，具有很好的信噪比。然後對圖中的C作FFT分析，則得到的譜圖E，比較E和D，經過共振解調的譜圖，就沒有了常規振動譜線的干擾，故障衝擊的譜線也就清晰可見了。這就是共振解調技術，它能從常規振動中“一個不漏”地提取故障衝擊信息。

套用

數據機是一種計算機硬體，它能把計算機的數位訊號翻譯成可沿普通電話線傳送的脈衝信號，而這些脈衝信號又可被線路另一端的另一個數據機接收，並譯成計算機可懂的語言。這一簡單過程完成了兩台計算機間的通信。

數據機

Fax/Modem指傳真數據機，Modem指數據機，Fax指傳真，它擁有Modem和傳真機的兩個功能，市面上大部分的Modem產品都有這兩個功能。一個好的Fax/Modem可以自動區分是語音電話、傳真電話還是數據。

Zmodem是數據機之間數據傳輸的一種協定，協定是定義數據流及其使用方式的一組規則。通信線路兩端的數據機必須擁有相同的協定才能彼此通信，同時，兩邊的速率也必須相同。Zmodem只是幾種協定中的一種，它是最通用的，並且擁有速率與糾錯能力的最佳組合，另外還有Xmodem和Ymodem。

數據機一般分為外置式、內置式和PC卡式三種。可通過電話線或專用網纜，外置數據機與計算機串列接口；內置式數據機直接插在計算機擴展槽中；PC卡式是筆記本計算機採用，直接插在標準的PCMCIA插槽中。

數據機的性能及速率直接關係到聯網以後傳輸信息的速度，數據機的速率有14.4K、19.2K、28.8K、33.6K和56K等，56K使用較為普遍。CCITT建議數據機的V.34標準，其最大的特點是"自適應速率傳輸"，即在傳輸過程中，根據當地用戶線路的質量好壞，產品有自動調節傳輸速率的功能，這樣能使所在地區線路不佳的聯網用戶也可以享受到高速傳輸的連線效果。而V.37標準具有9600~128000bps信號速率、四線全雙工通信方式、同步、單邊帶調製方式和60~108kHz基群電路等功能；v.42標準具有56000bps信號速率、全雙工通信方式、同步和擁有數據壓縮及差錯控制技術等功能。

調製和解調是電信系統的基本技術之一，對系統性能有直接影響。總的說來，抑制載波的已調信號(如單邊帶調幅、數字調相等)具有較高的抗干擾性能，但需採用相干解調技術，設備比較複雜。隨著穩頻、鎖相 以及積體電路等電子技術的迅速發展，具有高抗干擾性能的一些調製一解調方式已在各種電信系統中廣泛套用。

FM調製解調電路

FM調製解調電路的設計主要是通過對模擬通信系統主要原理和技術進行研究，理解FM調製原理和FM電路調製解調的基本過程，學會建立FM調製模型並利用集成環境下的M檔案，對FM調製解調電路進行設計和仿真，並分別繪製出它的基帶信號，載波信號，及已調信號的時域波形；再進一步分別繪製出對已調信號疊加噪聲後信號，相干解調後信號和解調基帶信號的時域波形；最後繪出FM基帶信號通過以上信道和調製解調系統後的誤碼率與信噪比的關係，並通過與理論結果的波形對比來分析此仿真調製與解調電路的正確性以及噪聲對信號解調的影響。