FM的一种简易解调方式

发布时间 2023-07-16 17:39:06作者: Maaaaark

理论来源

高低频电路设计与制作 铃木雅臣 著。这位作者的书写的都不错

电路图

  • 模拟思路
    image
    设输入信号为

    \[s(t) = \sin(w_0 t + \Delta w\int_{- \infty }^{t} m(\tau ) d\tau ) \]

    注意看书中,所谓的“移相”,本质上是一个延时器,相位在中心频率处移相90°,中心频率两测近似线性变化。利用一些滤波器可实现该电路。
    设延时\(\Delta t = \frac{\pi}{2 w_0}\),延时后信号:

    \[s_{2}(t) = \sin(w_0 t + \int_{- \infty }^{t+\Delta t } m(\tau ) d\tau +\frac{\pi}{2} ) \]

    相乘再低通滤波,有

    \[s_{3}(t) = \cos(\int_{- \infty }^{t+\Delta t } m(\tau ) d\tau - \int_{- \infty }^{t} m(\tau ) d\tau +\frac{\pi}{2} ) \]

    化简

    \[s_{3}(t) = \sin(\int_{t}^{t+\Delta t } m(\tau ) d\tau ) \]

    由于基频远超过信号频率,因此\(\Delta t\)极小,有

    \[s_{3}(t) \approx \int_{t}^{t+\Delta t } m(\tau ) d\tau \approx \Delta t m(t) \]

    缺点是信号需要后级放大
    实际上延时\(\Delta t\)也不一定非要为90°,只是在90°和270°附近更好一些

  • 数模结合思路
    image
    image
    非常恐怖,实际上是把FM 进行了1bit量化,利用延迟电路设置延迟,通过异或门将相对中心频率的相移量以1bit量化形式输出,最后由滤波器实现\(\Sigma\)积分器的作用,全程等效于用$ \Delta \Sigma $方式数字实现解调。
    据书上说明,信噪比可达到80dB以上