射频旗子暗记的解调：若何从AM（调幅）波形旗子暗记中提取原始信息_暗记_旗子

在这一点上，我们知道调制指的是故意修正正弦波，以便它可以将低频信息从发射机传送到吸收机。
本文我们还会先容与载波信息编码的不同方法（幅度，频率，相位，仿照，数字）有关的许多细节。

但是，如果我们不能从吸收旗子暗记中提取数据，就没有情由将数据集成到发射旗子暗记中，这便是为什么我们须要研究解调的缘故原由。
解调电路的范围从大略到改进的峰值检测器，再到繁芜到相关正交下变频解调，再加上数字旗子暗记处理器实行的繁芜解码算法。

我们将利用LTspice开源仿真工具软件研究解调AM波形的技能。
但是在解调之前，我们须要前辈行调制。

在本文先容AM调制的文本中，我们看到天生AM波形须要四件事。
首先，我们须要一个基带波形和一个高频（射频）载波波形。
然后，我们须要一个可以向基带旗子暗记添加适当的直流偏移的电路。
末了，我们须要一个乘法器，由于与幅度调制相对应的数学关系是将移位后的基带旗子暗记乘以高频载波旗子暗记。

下图中的LTspice电路将能够天生AM波形。

天生AM波形的LTspice仿真电路图

上图中：

a、V1是供应原始基带旗子暗记的1 MHz正弦波电压源。

b、V3为载波产生一个100 MHz的高频正弦波。

c、运算放大器电路是一个电平转换器（它还将输入幅度降落了一半）。
来自V1的旗子暗记是一个从幅度从–1 V摆动到+1 V的正弦波，而运算放大器的输出是一个从0 V摆动到+1 V的正弦波。

d、B1是一个“任意行为的电压源”。
其“值”字段是一个公式，而不是一个常数；在AM调制这种情形下，公式为偏移的基带旗子暗记乘以载波波形。
这样，B1可用于实行幅度调制（AM）。

下图是移位后的基带旗子暗记：

移位后的基带旗子暗记

从下图中，您可以看到AM变革如何与基带旗子暗记相对应（即，大部分被蓝色波形遮盖的橙色迹线）：

幅度调制（AM）后天生的旗子暗记

下图是放大显示100 MHz载波频率的各个周期的载波旗子暗记变革情形；

100 MHz载波频率的各个周期的载波旗子暗记变革情形

正如上面AM调制中所描述的那样，用于实行幅度调制的乘法运算具有将基带频谱传输到正载波频率（+ fC）和负载波频率（–fC）周围的频带的效果。
因此，我们可以将调幅视为将原始频谱向上移动到fC处并且同时向下移动到-fC处的过程。
与之相对应的是，解调（Demodulation）是将调制旗子暗记乘以载波频率会将频谱传输回其原始位置，即，它将频谱向下移动fC，使其再次以0 Hz为中央。

下面的LTspice事理图包括一个解调任意行为的电压源。
B2将AM旗子暗记乘以载波。

解调过程的LTspice事理图

结果如下：

上面仿真事理图的输出结果

上面的仿真结果看起来肯定禁绝确。
如果放大，则会看到以下内容：

放大后的解调波形

上面的图示揭示了问题所在：幅度调制后，基带频谱以+ fC为中央。
将AM波形乘以载波可将基带频谱下移至0 Hz，但也会将其上移至2fC（在这种情形下为200 MHz），由于（如上所述）乘法将现有频谱上移+fC并且也会下移-fC 。

显然，仅乘法是不敷以进行恰当地解调的。
我们须要的是乘法和低通滤波器。
滤波器可抑制移至2fC的频谱。
以下示意图包括截止频率约为1.5 MHz的RC低通滤波器的仿真事理图：

包含有低通滤波器的仿真事理图

下面是解调后的旗子暗记：

解调后的旗子暗记

这种技能实际上比它看起来要繁芜得多，由于吸收器的载波频率波形的相位必须与发射器的载波的相位同步。
后面的剖析文章中我们将对此进行进一步地谈论。

如上图所示，图中显示了AM波形（蓝色）和偏移的基带波形（橙色），AM“包络”的正部分与基带旗子暗记匹配。
术语“包络”是指载波的正弦振幅变革（与波形本身的瞬市价变革不同）。
如果我们能够以某种办法提取AM包络中的正部分，则可以在不该用乘法器的情形下再现基带旗子暗记。

事实证明，将正包络转换为正常旗子暗记非常随意马虎。
我们从一个峰值波测器开始，它只是一个二极管，后面是一个电容器。
当输入旗子暗记至少比电容器上的电压高约〜0.7 V时，二极管导通，否则，其浸染类似于开路。
因此，电容器保持峰值电压：如果当前输入电压低于电容器电压，则电容器电压不会降落，由于反向偏置二极管会阻挡放电。

但是，我们不肯望峰值检波器能够永劫光保持峰值电压。
相反，我们须要一种电路，该电路相对付载波波形的高频变革保留峰值，而相对付包络的低频变革不保留峰值。
换句话说，我们须要一个峰值检波器，该检波器仅在短韶光内保持峰值。
我们通过添加许可电容器放电的并联电阻来实现此目的。
（这种类型的电路称为“透露峰值检测器”，个中“透露”是指电阻器供应的放电路径。
）选择电阻，以使放电足够缓慢以平滑载波频率，而足够快以达到无法平滑包络频率。

下图是用于AM解调的泄露峰值检波器的示例：

Peak检波电路的仿真事理图

请把稳，上面的电路中已将AM旗子暗记放大了五倍，以使峰值检测器的输入旗子暗记相对付二极管的正向电压更大。
下图显示了我们试图通过泄露峰值检波器得到的一样平常结果：

泄露峰值检测器得到的仿真结果

终极旗子暗记表现出预期的充电/放电特性：

峰值检波电路表现出来的充放电特性

后面接一个低通滤波器可用于肃清这些变革。

择要

1、在LTspice中，可以利用任意行为电压源来创建AM波形。

2、可以利用乘法器和低通滤波器对AM波形进行解调。

3、一种更大略（且本钱更低）的方法是利用泄露峰值检波器，即具有并联电阻的峰值检测器，这种峰值检波器许可电容器以适当的速率放电。