幅度调制（AM）的解调是从已调信号中恢复原始基带信号的过程，主要有四种经典方法：包络检波、同步检波（相干解调）、平方律检波、均值检波。以下是详细解析：

1. 包络检波（Envelope Detection）

原理

利用AM信号的包络与调制信号一致的特点，通过非线性器件（）提取包络。

AM信号 → 二极管（半波整流） → 低通（RC电路） → 基带信号  

关键元件：

• 二极管（1N4148等）整流。

• RC（截止频率略高于 fmfm）。

优缺点

• 优点：简单、成本低，无需载波同步。

• 缺点：对过调制信号失真大，抗噪声能力弱。

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2. 同步检波（Coherent Detection）

原理

通过本地恢复的载波与AM信号相乘，滤除高频分量后得到基带信号。
数学过程：

$$\begin{gathered} sAM(t)=Ac[1+m(t)]cos?(2πfct) \\ ×cos?(2πfct)↓（本地载波） \\ =Ac2[1+m(t)]+Ac2[1+m(t)]cos?(4πfct) \\ 低通滤波后→Ac2m(t) \end{gathered}$$sAM(t)=Ac[1+m(t)]cos(2πfct)×cos(2πfct)↓（本地载波）=2Ac[1+m(t)]+2Ac[1+m(t)]cos(4πfct)低通滤波后→2Acm(t)

电路实现

AM信号 → 乘法器（如MC1496）→ 低通滤波器 → 基带信号  

                ↑  
        本地载波（需同步）  

关键要求：

• 本地载波必须与发射载波 同频同相（需锁相环PLL或导频提取）。

优缺点

• 优点：解调质量高，适用于所有AM信号（包括DSB-SC）。

• 缺点：需要复杂的载波恢复电路。

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3. 平方律检波（Square-Law Detection）

原理

利用非线性器件（如二极管）的平方特性解调，适合小信号。
数学过程：

$$\begin{gathered} sAM(t)2={Ac[1+m(t)]cos?(2πfct)}2 \\ =Ac22[1+2m(t)+m2(t)][1+cos?(4πfct)] \\ 低通滤波后→Ac22[1+2m(t)+m2(t)] \end{gathered}$$sAM(t)2={Ac[1+m(t)]cos(2πfct)}2=2Ac2[1+2m(t)+m2(t)][1+cos(4πfct)]低通滤波后→2Ac2[1+2m(t)+m2(t)]

通过隔直电容去除直流分量，得到 m(t)m(t)。

电路实现

AM信号 → 二极管非线性电路 → 低通滤波器 → 隔直电容 → 基带信号  

优缺点

• 优点：电路简单，适合低功耗应用。

• 缺点：引入非线性失真（m2(t)m2(t)项），动态范围小。

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4. 均值检波（Average Detection）

原理

对AM信号进行全波整流后取平均值，提取包络。
数学过程：

$$\begin{gathered} 全波整流后→∣Ac[1+m(t)]cos?(2πfct)∣ \\ 取平均→2Acπ[1+m(t)] \end{gathered}$$全波整流后→∣Ac[1+m(t)]cos(2πfct)∣取平均→π2Ac[1+m(t)]

电路实现

text

AM信号 → 全波 → 低通滤波器（较大时间常数RC）→ 基带信号  

优缺点

• 优点：输出幅度较大，适合大信号。

• 缺点：响应速度慢（RC时间常数大），高频信号失真明显。

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对比总结

解调方式	复杂度	适用条件	抗噪声能力	失真来源
包络检波	低	ma≤1ma≤1	弱	过调制、非线性
同步检波	高	需载波同步	强	载波相位误差
平方律检波	中	小信号	中	非线性失真（m2m2）
均值检波	低	大信号，低频基带	中	RC响应延迟

选型建议

• 广播接收（如AM）：包络检波（成本优先）。

• 高保真通信（如SSB）：同步检波（性能优先）。

• 低功耗设备：平方律检波。

• 工业测量（慢变信号）：均值检波。