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振幅檢波解調基礎知識

振幅檢波解調基礎知識

調制的相反過程就是檢波，將調幅波還原成調制信號的過程稱為檢波。我們把完成檢波功能的電路稱為檢波器。同樣的道理，檢波器也是一個頻率變換電路，它應由非線性器件構成。檢波器主要有包絡檢波器和乘積檢波器（又稱同步檢波器）兩種類型。包絡檢波器只能對普通調幅信號進行檢波。同步檢波器可以實現各種調幅信號的檢波。



9.3.1 包絡檢波器

包絡檢波的一種方法是將輸入信號通過電阻和電容組成的惰性網絡，取出單極性信號的峰值信息，這種包絡檢波器叫做峰值包絡檢波器。最常用的是二極管峰值包絡檢波器，如圖如圖9.10所示。



其工作原理簡述如下：

圖中輸入信號uS(t)為AM調幅波，RC并聯網絡兩端的電壓為輸出電壓u0(t)，二極管D兩端的電壓uD=us- u0 。當uD＞0時，二極管導通，信源uS通過二極管對電容C充電，忽略RS的影響，充電的時間常數約等于RDC。由于二極管導通電阻RD很小，因此電容上的電壓迅速達到信源電壓的幅值。當uD＜0時，二極管截止，電容C通過電阻R放電。若選取RC的數值滿足



當下降到重新出現uD＞0時，二極管又導通，電容又被充電到uS的幅值；當再次出現uD ＜0時，二極管再截止，電容再通過電阻放電。如此充電、放電反復進行，在電容兩端就可得到一個接近輸入信號峰值的低頻信號，再經過濾波平滑，去掉疊加在上面的高頻紋波，得到的就是調制信號。充放電過程如圖9.11所示。



由于這種電路利用了二極管的單向導電性，同時輸出電壓與輸入信號的包絡一致，且輸出電壓與輸入信號的峰值接近，所以我們稱之為二極管峰值包絡極波器。

二極管峰值包絡檢波電路中，存在兩種特有的失真 惰性失真和底部切割失真。為了提高檢波效率和濾波效果，我們希望電路中RC時間常大，但RC值并不是越大越好，因為若RC值過大，會使放電速度過慢，使得輸入電壓的下一個正峰值來到時仍小于電容兩端電壓uC，從而造成輸出電壓在輸入信號包絡下降區間內跟不上包絡的變化，至使二極管在一段若干高頻周期內不導通，產生失真，這種失真是由于電容放電的惰性引起的，故稱為惰性失真。還有一種失真是底部切割失真，它主要是由于檢波器的低頻交流負載電阻與直流負載電阻不等引起的.

9.3.2 乘積檢波器

乘積檢波器既可用來對普通調幅波進行解調，亦可以對抑制載波的雙邊帶信號及單邊帶信號進行解調，它是由乘法器和低通濾波器實現的，其原理框圖如圖9.12所示。采用這種解調時，需要一個與發送流載波同頻、同相的本地參考信號與輸入已調信號相乘，就可產生調制信號，再經低通濾波器將其取出。

9.4 混頻

混頻，又稱變頻，即將一個頻率變為另一個所需的頻率。因為在一些常用的通信設備中，如收音機，它們的基本放大電路是中頻放大電路，故需先把接收到的高頻信號經過混頻器變換為較低的固定中頻，經中頻放大后，再解調輸出。

混頻是頻譜的線性搬移過程，其原理框圖如圖9.13所示。



如果把這一過程用頻譜來表示，如圖9.14所示。

由圖可見，混頻就是把調幅信號的頻譜從高頻位置搬移到中頻位置，各頻譜分量在搬移過程中，其相對大小和相互間距離保持不變。混頻器的主要指標為變頻增益、信噪比、各種組合干擾、鏡像干擾的大小等。