Demodulacja / Detekcja

Pojęcie demodulacji � demodulacją nazwiemy całość procesu, który prowadzi do odtworzenia sygnału modulującego (informacyjnego) z sygnału zmodulowanego. Demodulacja jest więc odwróceniem procesu modulacji. Detekcja jest to etap wydzielania sygnału modulującego poprzez zastosowanie odpowiedniej metody zależnej od rodzaju sygnału wejściowego (zastosowanej modulacji) i od indywidualnych cech urządzenia służącego do detekcji nazywanego detektorem. Podstawowe rodzaje detekcji dla modulacji amplitudy to detekcja koherentna (dla modulacji DSB-SC i SSB-SC) oraz detekcja obwiedni (dla modulacji DSB-LC i SSB-LC).

Detekcja synchroniczna

Detekcja synchroniczna (koherentna) polega na wymnożeniu odebranego sygnału zmodulowanego z odtworzonym w odbiorniku sygnałem nośnym i filtracji dolnopasmowej tak otrzymanego sygnału, czyli jest to po prostu podwójna modulacja amplitudy
Dla modulacji DSB-SC otrzymujemy:

.

Jak widać sygnał wynikowy prócz składnika proporcjonalnego do sygnału modulującego zawiera również składnik modulacji amplitudy o zdwojonej częstotliwości nośnej, który łatwo jest wyeliminować poprzez dolnoprzepustowy filtr podetekcyjny o górnej częstotliwości pomiędzy
_g, a 2
-
_g. Częstotliwość ta jest maksymalną częstotliwością w widmie sygnału modującego.

Budowa odbiornika sygnału modulacji SSB-SC jest taka sama, jak dla sygnału DSB-SC. Detekcja koherentna jest trudna w realizacji, ponieważ wymaga odtworzenia w odbiorniku sygnału nośnego, który musi być w dodatku synchroniczny z sygnałem nośnym nadajnika.

Detekcja obwiedni

Idea detekcji niekoherentnej opiera się o własność modulacji dwuwstęgowej, która mówi, że jeżeli współczynnik głębokości modulacji m jest mniejszy od 1, to obwiednia tego sygnału będzie proporcjonalna do sygnału modulującego. Widać tu istotną zaletę w stosunku do detekcji koherentnej, gdzie konieczny był trudny do odtworzenia sygnał nośny.

Detektor obwiedni jest to urządzenie pozwalające na detekcję sygnału bez konieczności synchronizowania go ze źródłem. Wykorzystywany jest tu układ detektora szczytowego (na rysunku).
Detektor taki składa się z diody oraz filtru oporowo-pojemnościowego RC. W dodatnim półokresie sygnału wejściowego dioda jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia co ładuje szybko kondensator C do wartości szczytowej sygnału. Gdy sygnał wejściowy spada poniżej wartości maksymalnej dioda uzyskuje polaryzację zaporową, kondensator zaczyna się rozładowywać przez opór obciążenia R1. Proces rozładowywania trwa do początku następnego dodatniego półokresu. Jeżeli stała czasowa ładowania będzie mała w porównaniu z okresem fali nośnej
, zaś dostatecznie duża będzie stała rozładowywania
, to detektor ten będzie na wyjściu miał sygnał, który niemal idealnie jest obwiednią fali AM. Na rysunku poniżej zaprezentowany jest wykres fragmentu takiego procesu, w którym następuje ładowanie i rozładowywanie kondensatora.


Detekcja niekoherentna nie nadaje się do odtwarzania sygnału modulującego w przypadku modulacji DSB-SC, ponieważ sygnał modulujący jest znakozmienny i występują charakterystyczne przemodulowania, czyli zmiany fazy sygnału na przeciwną. Uniemożliwiają one prawidłową detekcję, gdyż detektor obwiedni reaguje na moduł sygnału DSB-SC. Zostało to przedstawione w poniższym wzorze.

.

---