1）相干解调
相干解调也叫同步检波。相干解调器的一般模型如图5-4所示。它由相乘器和低通滤波器组成，适用于所有幅度调制信号（AM、DSB、SSB、VSB）的解调。
例如：单边带信号 与相干载波c?t?相乘后得
sSSB?t??11??t?sin?ct (5.1-16) m?t?cos?c?t??m22111^x(t)?SSSB(t)cos?ct?m(t)?m(t)cos2?ct?m(t)sin2?ct (5.1-17)
4441 经低通滤波器滤掉2?c分量后，解调输出为 mo(t)?m(t) （5.1-18）
4
图5-4 相干解调器的一般模型
注意：相干解调的关键是接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波）。否则，解调后将会使原始基带信号衰减，甚至会带来严重失真（详见第13章中的讨论）。
2）包络检波
AM信号在满足|m(t)|max?A0的条件下，其包络与调制信号m(t)的形状完全一样。因此，AM信号一般都采用简单的包络检波法来恢复基带信号。
包络检波器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。常见的二级管峰值包络检波器如图5-5所示。
图5-5包络检波器
设AM信号
sAM(t)?[Ao?m(t)]cos?ct （5.1-19）
则检波器的输出近似为 mo(t)?Ao?m(t) （5.1-20）隔去直流Ao后即可得到原信号m(t)。
可见，包络检波器是从已调波的幅度中直接提取原基带调制信号。它属于非相干解调，
不需要相干载波，因而电路简单，且解调输出是相干解调输出的2被。因此，AM信号几乎无例外地采用包络检波。
5.1.3 线性调制系统的抗噪声性能
研究的问题是，在信道加性高斯白噪声背景下，各种线性调制系统的抗噪声性能。 1. 分析模型
线性调制系统看抗噪声性能分析模型如图5-6所示。
图5-6 线性调制系统的抗噪声性能分析模型
图中，sm(t)为已调（DSB、SSB、VSB、AM）信号；n(t) 为信道加性高斯白噪声（零均值）；带通滤波器（BPF）的带宽B等已调信号的带宽，以保证信号顺利通过的同时，又能最大限度地抑制噪声；ni(t)是n(t)经过BPF后的解调器输入端的窄带高斯噪声，其表达式为
ni(t)?nc(t)cos?0t?nssin?0t (5.1 - 5.21)
由随机过程知识可知，窄带噪声ni(t)及相同分量nc(t)和正交分量ns(t)的均值都为0，且具有相同的平均功率，即
2 ni2(t)?nc(t)?ns2(t)?Ni （5.1 - 5.22）
若白噪声n(t)的单边功率谱密度为n0，则
Ni?n0B （5.1 - 5.23）
解调器可以是相干解调器（图5 - 7）或包络检波器（图5 - 8）。相干解调适用于所有线
性调制信号的解调;包络检波可用于AM信号的解调。 模拟通信系统的主要质量指标—解调器输出信噪比：
2So解调器输出有用信号的(t)平均功率mo?? （5.1 - 5.24）
2No解调器输出噪声的平均功率no(t)和调制制度增益（信噪比增益）： G?SoNo （5.1 - 5.25）
SiNi式中，sini为解调器输入信噪比，定义为
2Si解调器输入已调信号的(t)平均功率sm ??2 （5.1 - 5.26）
Ni解调器输入噪声的平均功率ni(t)2. DSB调制系统（相干解调）
解调器输入信号 Sm(t)?m(t)cos?ct （5.1 - 5.27）信号转输带宽（即BPF带宽） B?2fH
输入信号平均功率 Si?Sm(t)?212 m(t) （5.1 - 5.28）
2 输入噪声平均功率 Ni?ni2(t)?n0B （5.1 - 5.29）
2Sism(t)m2(t) （5.1 - 5.30） 解调器输入信噪比 ?2?Nini(t)2n0B若相干解调器中的相干载波为cos?ct，则解调输出信号和噪声分别为
11m(t) no(t)?nc(t) 221212 输出信号平均功率 So?mo(t)?m(t) （5.1 - 5.31）
24121212 输出噪声平均功率 No?no(t)?nc(t)?ni(t)?Ni （5.1 - 5.32）
444mo(t)?2Som0(t)m2(t)?? (5.1-33) 输出信噪比
2Non0(t)n0B制度增益 GDSB=
SoNo?2 （5.1-34）
SiNi11Ni?n0B。 44讨论：①DSB信号解调器的信噪比改善了1倍。原因是相干解调把噪声中的正交分量抑制掉，从而使噪声功率减半的缘故。②对于相干解调，有No?3. SSB调制系统（相干解调）
解调器输入信号
Sm(t)?11?(t)sin?c(t) （5.1-35） m(t)cos?c(t)?m22信号传输带宽 B?fH
Sim2(t)/4m2(t) (5.1-36) 输入信噪比 ??Nin0B4n0B若相干载波为cos?c(t),则解调器输出信号和噪声分别为
11m(t)，n0(t)?nc(t) 4212m(t)So16m2(t)= (5.1-37) ?输出信噪比
1No4n0Bn0B4m0(t)?制度增益
GSSB?SoNo?1 （5.1-38）
SiNi讨论：（1）在SSB系统中，解调器输入端的信号和噪声有相同表示形式，所以相干解调过程中信号和噪声的正交分量均被抑制掉，故信噪比没有改善，即G=1。
（2）虽然GDSB?2GSSB,但这不能说明DSB系统的抗噪声性能优于SSB系统。可以证明，在相同的Si，n0和fH条件下，它们的输出信噪比是相等的，即两者的抗噪声性能是相同的。
4. AM调制系统（包络检波）
设解调器输入信号 sm(t)?[A0?m(t)]cos?c(t) （5.1-39）且满足m(t)max?A0和m(t)?0的条件。
信号传输带宽 B?2fH
SiA2?m2(t)/2 (5.1-40) 输入信噪比 ?Nin0B解调器输入端信号加噪声的合成信号
??Sm(t)?ni(t)?[A?m(t)?ne(t)]cos?ct?ns(t)sin?ct?E(t)cos[?ct??(t)] （5.1-41）
2 其中 E(t)?[A?m(t)?nc(t)]2?ns(t) （5.1-42）
是合成信号的包络，而?(t)是合成相位。理想包络检波器的输出就是E(t)。
21） 大信噪比时：[A0?m(t)]??nc(t)?ns2(t)
此时解调输出为
E(t)?A?m(t)?nc(t) （5.1-43） 其中m(t)为输出有用信号，nc(t)为输出噪声，因此输出信噪比
SOm2(t) （5.1-44） ?NOn0B制度增益 GAM?2m2(t)A?m(t)202 （5.1-45）
讨论：（1）对于100%调制（即），且是单频正弦信号时，AM的最大信噪比增益为
GAM?2 （5.1-46） 3（2）可以证明，想干解调AM信号的制度增益G与（5.1-45）相同。这说明，在大信噪比时，AM采用包络检波时的性能与相干解调时的性能几乎一样。但后者的G不受信号与噪声相对幅度假设条件的限制。