Учебники

DSBSC Демодуляторы

Процесс извлечения исходного сигнала сообщения из волны DSBSC известен как обнаружение или демодуляция DSBSC. Следующие демодуляторы (детекторы) используются для демодуляции волны DSBSC.

  • Когерентный детектор
  • Костас Луп

Когерентный детектор

Здесь один и тот же сигнал несущей (который используется для генерации сигнала DSBSC) используется для обнаружения сигнала сообщения. Следовательно, этот процесс обнаружения называется когерентным или синхронным обнаружением . Ниже приведена блок-схема когерентного детектора.

Когерентный детектор

В этом процессе сигнал сообщения может быть извлечен из волны DSBSC путем умножения его на несущую, имеющую ту же частоту и фазу несущей, которые используются в модуляции DSBSC. Полученный сигнал затем пропускается через фильтр нижних частот. Выход этого фильтра – желаемый сигнал сообщения.

Пусть волна DSBSC будет

s left(t right)=Ac cos left(2 pifct right)m left(t right)

Выход гетеродина

c left(t right)=Ac cos left(2 pifct+ phi right)

Где  phi – разность фаз между сигналом гетеродина и сигналом несущей, который используется для модуляции DSBSC.

Из рисунка мы можем записать вывод модулятора продукта как

v left(t right)=s left(t right)c left(t right)

Подставим значения s left(t right) и c left(t right) в вышеприведенном уравнении.

 Rightarrowv left(t right)=Ac cos left(2 pifct right)m left(t right)Ac cos left(2 pifct+ phi right)

=Ac2 cos left(2 pifct right) cos left(2 pifct+ phi right)m left(t right)

= fracAc22 left[ cos left(4 pifct+ phi right)+ cos phi right]m left(t верно)

v left(t right)= fracAc22 cos phim left(t right)+ fracAc22 cos left(4 pifct+ phi right)m left(t right)

В приведенном выше уравнении первый член – это масштабированная версия сигнала сообщения. Его можно извлечь, пропустив вышеуказанный сигнал через фильтр нижних частот.

Следовательно, выходной сигнал фильтра нижних частот

v0t= fracAc22 cos phim left(t right)

Амплитуда демодулированного сигнала будет максимальной, когда  phi=00. Вот почему сигнал гетеродина и сигнал несущей должны быть в фазе, т.е. между этими двумя сигналами не должно быть разности фаз.

Амплитуда демодулированного сигнала будет равна нулю, когда  phi= pm900. Этот эффект называется квадратурным нулевым эффектом .

Костас Луп

Петля Костаса используется, чтобы сделать как сигнал несущей (используемый для модуляции DSBSC), так и локально сгенерированный сигнал в фазе. Ниже приведена блок-схема цикла Костаса.

Coastas Loop

Цикл Костаса состоит из двух модуляторов произведений с общим входом s left(t right), который является волной DSBSC. Другой вход для обоих модуляторов продукта берется из генератора с управляемым напряжением (VCO) с фазовым сдвигом 900 к одному из модуляторов продукта, как показано на рисунке.

Мы знаем, что уравнение DSBSC волны

s left(t right)=Ac cos left(2 pifct right)m left(t right)

Пусть выход VCO будет

c1 left(t right)= cos left(2 pifct+ phi right)

Этот выход VCO применяется как вход несущей модулятора верхнего продукта.

Следовательно, выход верхнего модулятора произведения

v1 left(t right)=s left(t right)c1 left(t right)

Подставьте значения s left(t right) и c1 left(t right) в вышеприведенном уравнении.

$$ \ Rightarrow v_1 \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) m \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct + \ phi \ right) $ $

После упрощения мы получим v1 left(t right) как

v1 left(t right)= fracAc2 cos phim left(t right)+ fracAc2 cos left(4 pifct+ phi right)m left(t right)

Этот сигнал применяется как вход верхнего фильтра нижних частот. Выход этого фильтра нижних частот

v01 left(t right)= fracAc2 cos phim left(t right)

Следовательно, выходной сигнал этого фильтра нижних частот является масштабированной версией модулирующего сигнала.

Выход 900 сдвигателя фазы

c2 left(t right)=cos left(2 pifct+ phi900 right)= sin left(2 pifct+ phi right)

Этот сигнал применяется как вход несущей модулятора нижнего произведения.

Выход нижнего продукта модулятора

v2 left(t right)=s left(t right)c2 left(t right)

Подставьте значения s left(t right) и c2 left(t right) в вышеприведенном уравнении.

$$ \ Rightarrow v_2 \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) m \ left (t \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct + \ phi \ right) $ $

После упрощения мы получим v2 left(t right) как

v2 left(t right)= fracAc2 sin phim left(t right)+ fracAc2 sin left(4 pifct+ ph right)m left(t right)

Этот сигнал применяется как вход нижнего фильтра нижних частот. Выход этого фильтра нижних частот

v02 left(t right)= fracAc2 sin phim left(t right)

Выход этого низкочастотного фильтра имеет разность фаз 900 с выходом верхнего фильтра нижних частот.

Выходы этих двух фильтров нижних частот применяются в качестве входов фазового дискриминатора. На основе разности фаз между этими двумя сигналами дискриминатор фазы вырабатывает управляющий сигнал постоянного тока.

Этот сигнал применяется в качестве входа VCO для исправления фазовой ошибки на выходе VCO. Следовательно, сигнал несущей (используемый для модуляции DSBSC) и локально сгенерированный сигнал (выход VCO) находятся в фазе.