Демодуляция — это извлечение исходного информационного сигнала из несущей волны . Демодулятор — это электронная схема (или компьютерная программа в программно-определяемой радиосистеме ), которая используется для восстановления информационного содержания из модулированной несущей волны. [1] Существует множество типов модуляции , поэтому существует множество типов демодуляторов. Выходной сигнал демодулятора может представлять собой звук ( аналоговый аудиосигнал ), изображения (аналоговый видеосигнал ) или двоичные данные ( цифровой сигнал ).
Эти термины традиционно используются в отношении радиоприемников , но во многих других системах используются различные виды демодуляторов. Например, в модеме , что является сокращением терминов «модулятор /демодулятор», демодулятор используется для извлечения потока последовательных цифровых данных из несущего сигнала , который используется для его передачи по телефонной линии , коаксиальному кабелю или оптическому волокну. .
Демодуляция впервые была использована в радиоприемниках . В радиосистемах беспроводной телеграфии , использовавшихся в течение первых трех десятилетий радио (1884–1914 гг.), передатчик не передавал аудио (звук), а передавал информацию в виде импульсов радиоволн, которые представляли собой текстовые сообщения азбукой Морзе . [ нужна цитация ] Таким образом, приемнику просто нужно было обнаружить наличие или отсутствие радиосигнала и произвести звук щелчка. Устройство, которое это делало, называлось детектором . Первыми детекторами были когереры — простые устройства, действовавшие как переключатель. Термин «детектор застрял», использовался для других типов демодуляторов и продолжает использоваться по сей день для обозначения демодулятора в радиоприемнике.
Первым типом модуляции , используемым для передачи звука по радиоволнам, была амплитудная модуляция (АМ), изобретенная Реджинальдом Фессенденом около 1900 года. Радиосигнал AM можно демодулировать, выпрямив его для удаления одной стороны несущей, а затем фильтруя для удаления одной стороны несущей. радиочастотный компонент, оставляя только модулирующий аудиокомпонент. Это эквивалентно обнаружению пика с достаточно большой постоянной времени. Амплитуда восстановленной звуковой частоты варьируется в зависимости от модулирующего аудиосигнала, поэтому она может управлять наушниками или усилителем звука . В 1904 году Фессендон изобрел первый демодулятор АМ, названный электролитическим детектором , который состоял из короткой иглы, погружаемой в чашку с разбавленной кислотой. В том же году Джон Амброуз Флеминг изобрел лампу Флеминга или термоэлектронный диод , который также мог выпрямлять AM-сигнал.
Существует несколько способов демодуляции в зависимости от того, как параметры базового сигнала, такие как амплитуда, частота или фаза, передаются в несущем сигнале. Например, для сигнала, модулированного с помощью линейной модуляции, такой как AM ( амплитудная модуляция ), мы можем использовать синхронный детектор . С другой стороны, для сигнала, модулированного с помощью угловой модуляции, мы должны использовать демодулятор FM ( частотная модуляция ) или демодулятор PM ( фазовая модуляция ). Эти функции выполняют различные типы схем.
Многие методы, такие как восстановление несущей , восстановление тактовой частоты , проскальзывание битов , синхронизация кадров , гребной приемник , сжатие импульсов , индикация уровня принятого сигнала , обнаружение и исправление ошибок и т. д., выполняются только демодуляторами, хотя любой конкретный демодулятор может выполнять только некоторые или ни одна из этих техник.
Многие вещи могут действовать как демодуляторы, если они пропускают радиоволны нелинейно . [2]
AM- сигнал кодирует информацию в несущую волну, изменяя ее амплитуду в прямой зависимости от отправляемого аналогового сигнала . Существует два метода, используемых для демодуляции сигналов AM :
SSB — это форма AM, в которой несущая уменьшается или полностью подавляется , что требует когерентной демодуляции. Для дальнейшего чтения см. Sideband .
Частотная модуляция (ЧМ) имеет многочисленные преимущества перед АМ, такие как лучшая точность и помехоустойчивость. Однако модулировать и демодулировать несущую волну с помощью FM гораздо сложнее, а AM предшествует этому на несколько десятилетий.
Существует несколько распространенных типов FM-демодуляторов:
Для демодуляции QAM требуется когерентный приемник.
