AM信号数字化解调算法分析与比较

数字信号与模拟信号相比有很多优点，因此信号的数字化处理应用越来越普遍。作为常用信号，幅度(AM)调制信号的数字化处理也会得到更广泛的运用。通过研究3种AM信号数字化解调的算法，给出相应的解调原理、公式推导以及系统模块;采用Matlab对一段信号采用3种方法分别进行仿真解调，并对结果进行比较。在原理分析与仿真结果的基础上，通过比较获得3种方法各自的优缺点及应用场合，具有清晰明了的特点。

　　引言

　　幅度调制(AM)方式是常见的信号调制方式之一。其原理是用调制信号去控制有用信号的幅度，使之随调制信号作变化。它的模拟解调方法有两种：相干解调和包络解调(非相干解调)。相干解调也叫同步检波，是通过接收端提供与接收的已调AM信号载波严格同步的相干载波，使其与接收的已调信号相乘后，取出低频分量得到基带信号。包络检波是通过整流器和低通滤波器直接从已调波的幅度中提取原调制信号。

　　AM信号的数字化解调不能使用模拟器件，因而只能采用数字器件实现解调。目前采用的主要是数字化正交解调器，本文阐述了其原理及局限性，并探讨了另外两种数字解调的方法，对这3种方法进行了比较。

　　1 传统正交解调法

　　AM信号数字化解调中广泛采用的是数字正交解调法解调，解调框图如图1所示。

　　

 

　　收到的已调信号采样值为：

　　S(n)=A(n)cos(2πfcn+φ)， -∞≤n≤+∞

　　式中：A(n)为包含有用信息的调制信号;fc为载波频率;φ是初相。采样后信号与正交的两路本振信号直接相乘，然后经滤波器输出。该滤波器带宽取决于基带信号带宽，从而得到I/Q两路正交信号：

　　

 

　　

 

　　采用正交解调获得I/Q两路正交信号时，可以较容易地获得信号的三个特征：瞬时幅度、瞬时相位和瞬时频率，它们都是信号识别解调的基础。理想情况下，数字正交解调精度高，误差小。但其存在很大的局限性，在解调过程中需要本地恢复载波，往往需要用到数控振荡器或锁相环等器件，电路很复杂，因其恢复本地载波效果直接关系到最后的输出效果及误差，所以对器件要求较高，非常耗费资源。