幅度调制的解调四种方式详解

时间：2025-06-12

幅度调制（AM）的解调是从已调信号中恢复原始基带信号的过程，主要有四种经典方法：包络检波、同步检波（相干解调）、平方律检波、均值检波。以下是详细解析：

利用AM信号的包络与调制信号一致的特点，通过非线性器件（二极管）提取包络。

AM信号 → 二极管（半波整流） → 低通滤波器（RC电路） → 基带信号

关键元件：

通过本地恢复的载波与AM信号相乘，滤除高频分量后得到基带信号。
数学过程：

s_{A M} (t) = A_{c} [1 + m (t)] \cos ? (2 π f_{c} t) \times \cos ? (2 π f_{c} t) ↓ （本地载波） = \frac{A_{c}}{2} [1 + m (t)] + \frac{A_{c}}{2} [1 + m (t)] \cos ? (4 π f_{c} t) 低通滤波后 \to \frac{A_{c}}{2} m (t)

sAM(t)=Ac[1+m(t)]cos(2πfct)×cos(2πfct)↓（本地载波）=2Ac[1+m(t)]+2Ac[1+m(t)]cos(4πfct)低通滤波后→2Acm(t)

                ↑  
        本地载波（需同步）

关键要求：

利用非线性器件（如二极管）的平方特性解调，适合小信号。
数学过程：

s_{A M} (t)^{2} = {A_{c} [1 + m (t)] \cos ? (2 π f_{c} t)}^{2} = \frac{A_{c}^{2}}{2} [1 + 2 m (t) + m^{2} (t)] [1 + \cos ? (4 π f_{c} t)] 低通滤波后 \to \frac{A_{c}^{2}}{2} [1 + 2 m (t) + m^{2} (t)]

sAM(t)2={Ac[1+m(t)]cos(2πfct)}2=2Ac2[1+2m(t)+m2(t)][1+cos(4πfct)]低通滤波后→2Ac2[1+2m(t)+m2(t)]

通过隔直电容去除直流分量，得到 $m (t)$ m(t)。

AM信号 → 二极管非线性电路 → 低通滤波器 → 隔直电容 → 基带信号

对AM信号进行全波整流后取平均值，提取包络。
数学过程：

全波整流后 \to ∣ A_{c} [1 + m (t)] \cos ? (2 π f_{c} t) ∣ 取平均 \to \frac{2 A_{c}}{π} [1 + m (t)]

全波整流后→∣Ac[1+m(t)]cos(2πfct)∣取平均→π2Ac[1+m(t)]

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AM信号 → 全波整流桥 → 低通滤波器（较大时间常数RC）→ 基带信号

解调方式	复杂度	适用条件	抗噪声能力	失真来源
包络检波	低	$m_{a} \leq 1$ ma≤1	弱	过调制、非线性
同步检波	高	需载波同步	强	载波相位误差
平方律检波	中	小信号	中	非线性失真（ $m^{2}$ m2）
均值检波	低	大信号，低频基带	中	RC响应延迟