การสื่อสารแบบอนาล็อก - เครื่องถอดรหัส FM

ในบทนี้ให้เราพูดคุยเกี่ยวกับ demodulators ที่ demodulate คลื่น FM สองวิธีต่อไปนี้ demodulate คลื่น FM

  • วิธีการแยกแยะความถี่
  • วิธีการแยกแยะเฟส

วิธีการแยกแยะความถี่

เรารู้ว่าสมการของคลื่น FM คือ

$$ s \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt \ right) $$

แยกความแตกต่างของสมการข้างต้นด้วยความเคารพ 't'.

$$ \ frac {ds \ left (t \ right)} {dt} = -A_c \ left (2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left (t \ right) \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt \ right) $$

เราสามารถเขียน $ - \ sin \ theta $ เป็น $ \ sin \ left (\ theta -180 ^ 0 \ right) $

$$ \ Rightarrow \ frac {ds (t)} {dt} = A_c \ left (2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left (t \ right) \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt-180 ^ 0 \ right) $$

$$ \ Rightarrow \ frac {ds (t)} {dt} = A_c \ left (2 \ pi f_c \ right) \ left [1+ \ left (\ frac {k_f} {k_c} \ right) m \ left ( t \ right) \ right] \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt-180 ^ 0 \ right) $$

ในสมการข้างต้นคำว่าแอมพลิจูดจะมีลักษณะคล้ายกับซองจดหมายของคลื่น AM และระยะของมุมจะคล้ายกับมุมของคลื่น FM ที่นี่ข้อกำหนดของเราคือสัญญาณมอดูเลต $ m \ left (t \ right) $ ดังนั้นเราสามารถกู้คืนได้จากซองจดหมายของคลื่น AM

รูปต่อไปนี้แสดงแผนภาพบล็อกของ FM demodulator โดยใช้วิธีการแยกแยะความถี่

แผนภาพบล็อกนี้ประกอบด้วยตัวแยกความแตกต่างและตัวตรวจจับซองจดหมาย Differentiator ใช้ในการแปลงคลื่น FM เป็นการรวมกันของคลื่น AM และคลื่น FM ซึ่งหมายความว่าจะแปลงรูปแบบความถี่ของคลื่น FM เป็นรูปแบบแรงดันไฟฟ้า (แอมพลิจูด) ที่สอดคล้องกันของคลื่น AM เราทราบการทำงานของเครื่องตรวจจับซองจดหมาย สร้างเอาต์พุต demodulated ของคลื่น AM ซึ่งไม่มีอะไรนอกจากสัญญาณมอดูเลต

วิธีการแยกแยะเฟส

รูปต่อไปนี้แสดงแผนภาพบล็อกของ FM demodulator โดยใช้วิธีการแยกแยะเฟส

แผนภาพบล็อกนี้ประกอบด้วยตัวคูณตัวกรองความถี่ต่ำและ Oscillator ควบคุมแรงดันไฟฟ้า (VCO) VCO สร้างสัญญาณเอาต์พุต $ v \ left (t \ right) $ ซึ่งความถี่เป็นสัดส่วนกับแรงดันสัญญาณอินพุต $ d \ left (t \ right) $ ในขั้นต้นเมื่อสัญญาณ $ d \ left (t \ right) $ เป็นศูนย์ให้ปรับ VCO เพื่อสร้างสัญญาณเอาต์พุต $ v \ left (t \ right) $ โดยมีความถี่พาหะและ $ -90 ^ 0 $ เปลี่ยนเฟส เกี่ยวกับสัญญาณของผู้ให้บริการ

คลื่น FM $ s \ left (t \ right) $ และเอาต์พุต VCO $ v \ left (t \ right) $ ถูกนำไปใช้เป็นอินพุตของตัวคูณ ตัวคูณสร้างเอาต์พุตโดยมีส่วนประกอบความถี่สูงและส่วนประกอบความถี่ต่ำ ตัวกรองความถี่ต่ำจะกำจัดส่วนประกอบความถี่สูงและสร้างเฉพาะส่วนประกอบความถี่ต่ำเป็นเอาต์พุต

ส่วนประกอบความถี่ต่ำนี้มีเฉพาะความแตกต่างของเฟสที่เกี่ยวข้องกับคำเท่านั้น ดังนั้นเราจึงได้รับสัญญาณมอดูเลต $ m \ left (t \ right) $ จากเอาต์พุตนี้ของตัวกรองความถี่ต่ำ