1、调频波的调制与解调

频率调制解调实验李祖明 131180016一、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2．掌握用变容二极管调频振荡器实现FM 的方法； 3．理解静态调制特性、动态调制特性概念和测试方法。

4．了解调频波产生和解调的全过程以及整机调试方法，建立起调频系统的初步概念； 5．了解斜率鉴频与相位鉴频器的工作原理；6．熟悉初、次级回路电容、耦合电容对于电容耦合回路相位鉴频器工作的影响。

二．实验内容1．用示波器观察调频器输出波形，考察各种因素对于调频器输出波形的影响； 2．变容二极管调频器静态调制特性测量； 3．变容二极管调频器动态调制特性测量。

4．调频-鉴频过程观察：用示波器观测调频器输入、输出波形，鉴频器输入、输出波形； 5．观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对FM 波解调的影响。

三．实验原理频率调制工作原理: (1)调频及其数学表达式设调制信号为()cos m c u t U t ωΩΩ=Ω，载波信号为()cos c m c u t U t ω=。

调频时，载波高频振荡的瞬时频率随调制信号()u t Ω呈线性变化，其比例系数为f K ，即()()()c f c t K u t t ωωωωΩ=+=+∆，式中，c ω是载波角频率，也是调频信号的中心角频率。

()t ω∆是由调制信号()u t Ω所引起的角频率偏移，称频偏或频移。

()t ω∆与()u t Ω成正比，()()f t K u t ωΩ∆=。

()t ω∆的最大值称为最大频偏，用ω∆表示：max max ()()f t K u t ωωΩ∆=∆=单音频调制时，对于调频信号，它的()t ω为()cos cos c f m c t K U t t ωωωωΩ=+Ω=+∆Ω由此就得到调频信号的数学表达式，即有()cos (cos )cos(sin )m c m c u t U t dt U t t ωωωϕωϕ∆⎡⎤=+∆Ω+=+Ω+⎣⎦Ω⎰假定初相角0ϕ=，则得()cos(sin )m c u t U t t ωω∆=+ΩΩ式中，ω∆Ω叫调频波的调制指数，以符号f m 表示，即 f m ω∆=Ω它是最大频偏ω∆与调制信号角频率Ω之比。

通信系统中的调制与解调技术通信系统是现代社会中不可或缺的一部分，而调制与解调技术则是通信系统中至关重要的环节。

调制（Modulation）是将要传送的信号通过改变载波的某些特性来进行编码的过程，而解调（Demodulation）则是在接收端将调制后的信号还原为原始信号的过程。

本文将对通信系统中的调制与解调技术进行详细的探讨。

一、调制技术调制技术是将信息信号转换为与其调制的载波相适应的信号，以便在信道中传输。

常见的调制技术有以下几种：1.1. 幅度调制（AM）幅度调制是将信息信号的幅度变化与载波的幅度相对应的调制方式。

在幅度调制中，信号的幅度变化被编码到载波的振幅中，调制后的信号传输到接收端进行解调。

幅度调制简单、成本较低，广泛应用在AM广播和语音通信等领域。

1.2. 频率调制（FM）频率调制是将信息信号的频率变化与载波的频率相对应的调制方式。

在频率调制中，信号的频率变化被编码到载波的频率中，调制后的信号传输到接收端进行解调。

频率调制具有良好的抗干扰能力，广泛应用在调频广播和音频传输等领域。

1.3. 相位调制（PM）相位调制是将信息信号的相位变化与载波的相位相对应的调制方式。

在相位调制中，信号的相位变化被编码到载波的相位中，调制后的信号传输到接收端进行解调。

相位调制在数字通信和调制解调器等领域有着广泛的应用。

二、解调技术解调技术是在接收端将调制后的信号还原为原始信号的过程。

常见的解调技术有以下几种：2.1. 匹配滤波解调匹配滤波解调（Matched Filter Demodulation）是一种常见的解调技术，特点是在接收端使用滤波器来提取所需的信号。

该技术通过与已知信号进行相关，将输入信号与理想信号进行比较，从而识别和还原原始信息。

匹配滤波解调具有较好的信号还原能力和抗干扰能力。

2.2. 直接解调直接解调（Direct Demodulation）是一种简单直接的解调技术，适用于一些简单的调制方式。

调制与解调的概念1. 调制的概念调制是指将信息信号载体（如电磁波、光波等）的某种属性（如频率、振幅、相位等）随时间变化，使其携带上特定的信息。

调制技术是通信系统中广泛使用的一种技术，通过调制技术可以将原始信号转变成能够在传输介质中传输的信号，从而完成信息传输的过程。

在实际应用中，调制技术主要是指模拟调制和数字调制两种方式。

模拟调制是将模拟信号转化为模拟调制信号，如调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等调制方式；数字调制是将数字信号转化为数字调制信号，如PSK调制、ASK调制、FSK调制、QAM调制等。

2. 解调的概念解调是指将调制信号中所携带的信息信号进行还原的过程，解调可以分为模拟解调和数字解调两种方式。

模拟解调是指将模拟调制信号还原成模拟信号的过程，例如将FM调制信号解调成音频信号；数字解调则是指将数字调制信号还原为数字信号的过程，例如将QPSK信号解调为二进制数字信号。

为了实现可靠的信息传输，解调技术对于通信系统来说是至关重要的一环。

很多解调技术都是针对特定调制方式的，例如对于相移键控调制（PSK）而言，其中的信息可以通过对相位的解调来还原成二进制数字信号。

3. 调制解调在通信中的应用调制解调技术是通信领域非常重要的一部分，目前在无线通信、有线通信、卫星通信、电视广播等领域广泛应用。

在无线通信中，调制技术主要用来将原始信号转化成高频信号，通过传输介质（如空气）的传输将信息传至接收端，而接收端需要经过解调过程，将这些高频信号还原成原始信号。

例如手机通信就是将人声音频信号转化为射频信号传输，再通过接收端将信号解调为原始语音信号。

在数字通信领域，调制解调技术也是广泛应用的。

例如在ADSL中，通过将数字信号调制成高频信号，然后通过电话线传输至接收端，最终将数字信号还原成原数据信号。

类似的，数字调制技术也被广泛运用在数字电视、卫星通信领域等。

总之，调制解调技术是通信领域中不可或缺的重要技术。

通过调制和解调技术，我们可以将信息信号转化成能够在传输介质中传输的信号，并且在接收端将其还原成原始信号，从而实现可靠的信息传输。

通信原理实验二实验二：调制与解调一、实验目的1. 理解调制与解调的基本概念；2. 掌握调幅（AM）、调频（FM）以及解调的原理；3. 实现AM、FM的信号调制与解调。

二、实验原理1. 调制原理调制是指在通信过程中将信息信号调制到载波上，以便传输的过程。

调制是将信息信号的某些特征参数随时间变化的过程。

1.1 调幅（AM）调制调幅是指通过改变载波的振幅来传输信息的一种调制方式。

调幅信号能够改变载波的背景亮度，使其随着信息信号的变化而变化。

1.2 调频（FM）调制调频是通过改变载波的频率来传输信息的一种调制方式。

调频信号能够改变载波的频率，使其频率随着信息信号的变化而变化。

2. 解调原理解调是指将调制信号中的信息还原出来的过程。

解调过程是调制的逆过程。

2.1 调幅（AM）解调调幅解调是从调幅信号中还原出原始信号的过程。

调幅信号在传输过程中会叠加一定的噪声，因此解调时需要采取一定的处理方法，如包络检波、同步检波等。

2.2 调频（FM）解调调频解调是从调频信号中还原出原始信号的过程。

调频信号在传输过程中对噪声具有较好的抵抗能力，因此解调过程较为简单，常采用频率鉴别解调等方法。

三、实验内容1. 实现AM调制与解调2. 实现FM调制与解调四、实验步骤1. 搭建AM调制电路，将音频信号与载波信号进行调制；2. 实现AM解调，将调制后的信号还原为音频信号；3. 搭建FM调制电路，将音频信号与载波信号进行调制；4. 实现FM解调，将调制后的信号还原为音频信号；5. 测试与观测调制与解调过程中的信号波形变化。

五、实验数据记录与分析（根据实际实验情况填写数据并进行相应的分析）六、实验总结通过本次实验，我们学习了调制与解调的原理，并实际搭建电路进行了AM和FM的调制与解调。

通过观测信号波形变化，我们加深了对调制与解调过程的理解，并掌握了相关的实验操作技巧。

本次实验对我们理解通信原理中的调制与解调起到了很好的辅助作用。

调幅波信号的解调
调幅波信号的解调通常采用包络检波法，其原理是利用调幅波的包络反映调制信号波形，通过检测包络得到调制信号。

具体步骤如下：
1.接收信号：首先接收到需要解调的调幅波信号。

2.整流：通过一个适当的整流器将调幅波信号进行整流，得到调幅
波的包络。

3.滤波：将整流后的信号通过一个低通滤波器，滤除高频分量，得
到调制信号。

4.输出：将滤波后的调制信号输出，完成解调操作。

解调方法根据不同的应用场景和调制信号的特性有多种，如相干解调和非相干解调等。

在实际应用中，还需根据具体情况选择合适的解调方法和电路参数，以保证解调的准确性和可靠性。

除了包络检波法，还有其他解调调幅波信号的方法，例如同步检波法。

这种方法需要一个与调制信号同频同相的载波信号，通过乘法器将载波信号与调幅波信号相乘，再经过低通滤波器得到调制信号。

这种方法在解调过程中保持了调制信号的相位信息，适用于对相位敏感的通信系统。

此外，还有其他一些解调方法，如相敏检波法、频谱解调法等。

这些解调方法各有优缺点，适用于不同的应用场景和调制信号特性。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的解调方法和电路参数，以达到最佳的解调效果。

调频工作原理
调频（Frequency Modulation，简称FM）是一种调制方式，通
过改变载波信号的频率，来传输音频或其他信息。

调频工作原理是基于改变载波频率的信号特性。

在调频通信中，音频信号被称为基带信号，而调制后的信号则是载波信号和基带信号的组合。

调频的关键是将基带信号的频率变化转化为载波信号的频率变化。

调频的过程分为两个步骤：调制和解调。

调制是将基带信号的频率变化转换为载波信号的频率变化。

在调制过程中，基带信号经过一个称为调制器的电路，与载波信号进行组合。

基带信号的不同频率对应着不同的载波频率，这样就完成了调制过程。

解调是将调制后的信号还原为原始的基带信号。

解调器是用于解调信号的电路。

在解调过程中，通过检测载波信号的频率变化，将其转换为基带信号的频率变化。

调频具有抗干扰能力强、信噪比高等优点，因此在广播、电视、无线通信等领域被广泛应用。

调频的工作原理就是利用调制器将基带信号的频率变化转换为载波信号的频率变化，并通过解调器将调制后的信号还原为原始的基带信号。

这样通过调频技术，可以更好地传输音频和其他信息，提供更清晰、稳定的通信质量。

实验一、调频波的调制与解调一、实验内容1．调频波的调制2．调频波的解调二、实验目的和要求1．熟悉MATLAB系统的基本使用方法2．掌握调制原理和调频波的调制方法3．掌握解调原理和调频波的解调方法三、预习要求1．熟悉有关调频的调制和解调原理2．熟悉鉴频器解调的方法并了解锁相环解调四、实验设备〔软、硬件〕1．MATLAB软件通信工具箱,SIMULINK2．电脑五、实验注意事项通信仿真的过程可以分为仿真建模、实验和分析三个步骤.应该注意的是,通信系统仿真是循环往复的发展过程.也就是说,其中的三个步骤需要往复的执行几次之后,以仿真结果的成功与否判断仿真的结束.六、实验原理1调频波的调制方法1.1 调制信号的产生产生调频信号有两种方法,直接调频法和间接调频法.间接调频法就是可以通过调相间接实现调频的方法.但电路较复杂,频移小,且寄生调幅较大,通常需多次倍频使频移增加.对调频器的基本要求是调频频移大,调频特性好,寄生调幅小.所以本实验中所用的方法为直接调频法.通过一振荡器,使它的振荡频率随输f的正弦波；当输入基带入电压变化.当输入电压为零时,振荡器产生一频率为信号的电压变化时,该振荡频率也作相应的变化.1.2 调频波的调制原理与表达式此振荡器可通过VCO〔压控振荡器〕来实现.压控振荡器是一个电压——频率转化装置,振荡频率随输入控制电压线性变化.在实际应用中有限的线性控制范围体现了压控的控制特性.同时,压控振荡器的输出反馈在鉴相器上,而鉴相器反应的是相位不是频率,而这是压控相位和角频率积分关系固有的,所以需要压控的积分作用,压控输出信号的频率随输入信号幅度的变化而变化,确切的说输出信号频率域输入信号幅度成正比,若输入信号幅度大于零,输出信号频率高于中心频率；若小于零,则输出信号频率低于中心频率.从而产生所需的调频信号.利用压控振荡器作为调频器产生调频信号,模型框图如图1所示：图1 利用压控振荡器作为调制器在本章的调频仿真中,用到的调制信号为单音正弦波信号.因此,这里讨论调制信号为单频余弦波的情况.在连续波的调制中,调制载波的表达式为()cos()C C t A t ωφ=+ (1)如果幅度不变,起始相位为零时,而瞬时角频率时调制信号的线性函数,则这种调制方式为频率调制.此时瞬时角频率偏移为()FM K f t ω∆= (2)瞬时角频率为()C FM K f t ωω=+ (3)其中()f t 为调制信号,FM K 为频偏常数.由于瞬时角频率与瞬时相位之间互为微分或积分关系,即()()C FM d t K f t dtφωω==+...........................〔4〕 ()()C FM t dt t K f t dt φωω==+⎰⎰ (5)故调频信号可表达为()cos[()]FM C FM S t A t K f t dt ω=+⎰ (6)在本章的调频仿真中,用到的调制信号为单音正弦波信号.因此,这里讨论调制信号为单频余弦波的情况.调制信号为()cos m m f t A t ω= (7)如果进行频率调制,则由公式〔6〕可得调频信号表达式为〔8〕调制指数………………………………〔9〕 其中、取具体数值：采样频率fs=10000Hz振荡器的振荡频率〔即调频波的调制信号的频率〕实验要求800Hz ——17KHz初始相位信号灵敏度Kc=0.12 调频波的解调原理和解调方法解调主要方法：调频收音机的核心部件是调频解调器,其中调频解调器有三种：普通鉴频器、调频负反馈解调器和利用锁相环的调频解调器.2.1普通鉴频器的原理图2 普通鉴频器原理框图普通鉴频器是先将调频信号变换为调幅调频信号,使该调幅调频信号幅度与调频信号的瞬时频率成比例,然后再利用调幅解调器提取其包络,恢复出原基带信号.2.2调频负反馈解调器原理图3 调频负反馈解调框图在调频解调器中引入负反馈,使得加于鉴频器输入端的调频信号的调制指数很小,这样使得鉴频器前的带通滤波器的带宽是窄的,它对抑制鉴频前的加性噪声有益处.带通滤波器输出的调频信号,其调制指数远远小于接收输入调频信号的调制指数,因此带通滤波器输出的调频信号是窄带调频信号,所以调频负反馈接收机的带通滤波器与鉴频器的带宽均是窄带,低通滤波器的限制于基带信号的带宽,输出即是所需的原基带信号.调频负反馈解调器可降低门限信噪比大约3dB.2.3利用锁相环作调频解调器原理]sin cos[)(S ϕωω++=t A K t A t m m FM c FM c fmK 2K π=c f πω2c =0=ϕ图4 利用锁相环作调频解调器锁相环解调器一种低门限的解调电路,与调频负反馈不同之处在于该锁相环在锁定时,VCO 输出的调频信号与接收输入的调频信号是同频且几乎是同相的,两者的相位差甚小.环路滤波器频率相应的带宽与基带信号的带宽相同,因而对在环路滤波器输出端的噪声也进行了限带,而VCO 的输出是宽带调频信号,它的瞬时频率跟随接收频率信号的瞬时频率而变.2.4 利用锁相环解调器解调调频信号原理：在锁相环中,PFD 鉴相器检测参考信号与反馈信号之间的误差信号,是一个具有抽样性质的电路.当PFD 〔鉴相器〕检测到两个信号均有一次下降沿是,PFD 〔鉴相器〕输出一次相位误差,随后相位误差被送到低通滤波器,低通滤波器滤除其中的高频信号,计算出控制信号送入压控震荡器,压控根据控制信号输出合成信号,在反馈给PFD 〔鉴相器〕,与参考信号比较相位误差.相位误差输出一次,锁相环状态改变一次,同理不输出相位误差,则锁相环信号均不改变.其中调频负反馈以与锁相环解调器与普通鉴频器相比,它们的主要优点是可以扩展门限、降低门限信噪比,是低门限解调电路.所以首选调频负反馈以与锁相环解调器作为普通鉴频器的升级版.就本实验而言以锁相环解调器为核心器件.非相干解调器由限幅器、鉴频器和低通滤波器等组成,其方框图如图2-3所示.限幅器输入为已调频信号和噪声,限幅器是为了消除接收信号在幅度上可能出现的畸变；带通滤波器的作用是用来限制带外噪声,使调频信号顺利通过.鉴频器中的微分器把调频信号变成调幅调频波,然后由包络检波器检出包络,最后通过低通滤波器取出调制信号.设输入调频信号为： (10)〔一〕微分器的作用是把调频信号变成调幅调频波.微分器输出为 (11)))(cos()()(S ττωd m K t A t S t tf c FM t ⎰∞-+==dt t dS dt t dS t FM i d )()()(S ==))(sin()]([ττωωd m K t t K tf c fm c ⎰∞-++-=〔二〕包络检波的作用是从输出信号的幅度变化中检出调制信号.包络检波器输出为： (12)K d称为鉴频灵敏度〔V/Hz〕,是已调信号单位频偏对应的调制信号的幅度,经低通滤波器后加隔直流电容,隔除无用的直流,得: (13)连续傅里叶变换是一个特殊的把一组函数映射为另一组函数的线性算子.傅里叶变换就是把一个函数分解为组成该函数的连续频率谱.在数学分析中,信号f<t>的傅里叶变换被认为是处在频域中的信号.离散傅里叶变换的一种快速算法,简称FFT.为了节省电脑的计算时间,实现数字信号的实时处理,减少离散傅里叶变换〔DFT〕的计算量.七、实验步骤1 调频波调制Matlab仿真模拟第一步,设计原理框图:第二步,首先需要对调制信号进行积分,然后将积分过后的信号对载频信号进行调相,输出得到调频信号.第三步,具体操作：<1>通过sine wave模块〔正弦信号源〕输入幅度为5,角频率为200*pi rad/s,周期为200Hz,初始相位为90度以满足输出为单频余弦信号；<2>后跟着积分器integrator模块；作为调相的输入.<3>同时在两侧高频载波由正弦与余弦cos<2*pi*u>,sin<2*pi*u>产生,然后乘上高频载波,得到了两路载波,相乘后利用积化和差原理得到调频信号.第四步,SIMULINK模型的连接与参数配置)()]([)(S tKKKtKKt fmdcdfmcdo+=+=ωω)()(m0tKKt fmd=图6第四步,具体参数设置如下：图7 Sine wave 单频余弦信号源的参数图8 Sine wave1单频余弦信号源的参数配置图9 Sine wave2单频正弦信号源的参数配置2、解调设计的步骤与参数要求第一步,设计原理框图非相干解调器有限幅器、鉴频器和低通滤波器组成,（1）原信号的幅度为5,所以限幅器saturation 模块参数设置上下限为5,是为了消除接受信号在幅度上可能出现的畸变；（2）带通滤波器Analog Filter Design 模块截止频率为语音信号的两倍即800Hz-10000Hz,换算为角频率为2pi*f 是用来限制带外噪声.（3）鉴频器包括微分器Derivative 和包络检波器,其中的微分器把调频信号变成调幅调频波.（4）然后又通过包络检波器检出包络,包络检波器包括限幅器上下限为2和低通截止频率为300Hz,再换算成角频率填入参数（5）最后通过带通滤波器取50-150Hz,取出调制的源信号.解调的主要过程就是：非相干解调器由限幅器、鉴频器和低通滤波器组成.已调信号首先经过限幅器1,通过带通滤波器1,经包络检波器<即限幅器和低通滤波器组成>检出包络,经过带通滤波器得到解调出的信号.第二步,simulink模块的连接与参数设置图12 第一个限幅器的参数配置图13第一个带通滤波器的参数配置图14 包络检波器中的限幅器的参数配置图15 包络检波器中的低通滤波器参数配置图16 带通滤波器的参数配置调频波的仿真构建与结果分析两个仿真模块连接起来就成了调频波的调制与解调,见下图：图17 调频波的调制与解调simulink模块图18 各项仿真结果1.输入的余弦信号2.调频波3.解调后的信号图18〔2〕仿真结果1.输入的余弦信号2.调频波3.解调后的信号上面两幅图第一个调制波失真较为严重,恢复的较为理想,在积分器后插入示波器,未失真,那么是调相时的失真.第二幅图是更改了调相的两个正余弦高频载波的频率,可能是带通滤波器的参数设置超出了恢复信号的频率范围造成的,第二幅图符合解调的结果 .调频波的调制解调系统仿真分析：在此次仿真过程中,依照原有的通信Fm调频信号的调制解调原理,通过对相关模块参数的配置,经过间接调频,中心频率较为稳定,但是实现有点复杂,可能参数还是不够细腻,得到的调频波仍有一定的失真,但经过非相干解调还是能够很好地恢复,在其间不免有过很多次的更改参数,甚至有过想删除模块的冲动,但还是克服了很多的错误与不足,最后得到了比较理想的结果.八、实验报告要求1、结合实验要求,写明实验所需模块、实验原理、实验内容、画出仿真图以与步骤.2、分析实验结果.分析调频收音机输入输出信号的变化.3、通过调节不同的参数观察输出波形的变化.九、参考资料1、《通信原理教程》秦静主编中国人民公安大学 2014年9月出版2、《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》薛定宇,陈阳泉著清华大学 2011年出版十、思考题1、观测并分析调频波的频谱特点？2、调频波的时域波形与调幅波的时域波形有什么异同？。

调制与解调的概念调制与解调是通信技术中重要的概念，它们是实现信息传输的关键技术。

在通信系统中，调制与解调的作用是将信息信号转换成一定的形式，以便能够在传输媒介中传输。

本文将从调制与解调的基本概念、调制与解调的分类、调制与解调的实现原理以及调制解调器的应用等方面进行介绍。

一、调制与解调的基本概念调制是指把信息信号（如语音、图像等）按照一定的规律转换成调制信号，使得信息信号能够适应传输媒介的特性，以便能够在传输媒介中传输。

调制的过程就是在信号中加入一定的高频载波信号，使得信息信号的频率被调制到高频载波信号的频率范围内，从而形成调制信号。

解调是指在接收端将调制信号还原成原始信息信号的过程。

解调的过程就是将接收到的调制信号中的高频载波信号去除，从而得到原始的信息信号。

解调是调制的逆过程，也是通信系统中非常重要的一个环节。

二、调制与解调的分类调制和解调可以根据不同的分类方式进行划分。

1. 按照信号的调制方式分类调制和解调可以按照信号的调制方式进行分类，常见的调制方式有模拟调制和数字调制。

模拟调制是指将模拟信号进行调制，将其转换成模拟调制信号。

模拟调制分为调幅、调频和调相三种方式。

调幅是指将模拟信号的幅度加到载波信号上，形成调幅信号；调频是指将模拟信号的频率加到载波信号上，形成调频信号；调相是指将模拟信号的相位加到载波信号上，形成调相信号。

数字调制是指将数字信号进行调制，将其转换成数字调制信号。

数字调制分为ASK、FSK、PSK、QAM等多种方式。

ASK是指将数字信号转换成调幅信号；FSK是指将数字信号转换成调频信号；PSK是指将数字信号转换成调相信号；QAM是指将数字信号同时转换成调幅和调相信号。

2. 按照载波信号的性质分类调制和解调可以按照载波信号的性质进行分类，常见的载波信号有连续波和脉冲波。

连续波调制是指将信息信号加到连续的正弦波或余弦波上，形成连续波调制信号。

连续波调制主要包括调幅、调频和调相三种方式。

调频解调原理
调频解调是一种用于无线通信系统中的信号处理技术，用于将调幅（AM）信号转换为原始基带信号。

调频解调采用的是频率调制（FM）技术，通过改变载波信号的频率来传输信息。

调频解调的原理基于傅里叶变换和锁相环技术。

在调频调制过程中，输入信号的频率变化将导致载波信号频率的变化。

解调器中的锁相环电路可以追踪并恢复出原始信号的频率特征，从而实现解调操作。

具体而言，调频解调由以下几个步骤组成：
1. 调频调制：输入信号作为调制信号，通过乘法运算将其与高频载波信号相乘。

乘积信号的频率将随着调制信号的变化而变化。

2. 预降噪：为了减少解调过程中的噪声对输出信号的影响，通常会在解调器中加入进行预降噪处理的环节。

3. 锁相环：解调器中的锁相环电路用于跟踪和恢复原始信号的频率。

它通过比较输入信号和本地参考信号的频率差异，调整自身的本地参考频率，使其尽可能地与输入信号保持同步。

4. 低通滤波：解调器中的低通滤波器用于去除由调制过程引入的高频成分，将信号恢复到基带频率范围。

通过上述步骤，调频解调器可以将调幅信号转换为原始基带信
号。

这种信号处理技术在无线通信系统中广泛应用，如无线电广播、移动通信等领域。

它能够有效地提取出所需的信息，并消除因传输过程中的噪声和干扰引入的失真。

调频波如何解调呢在《电磁波的发射与接收》一节学习时，同学们比较容易理解调幅波的接收和解调，但是很多人对于调频波如何进行接收的问题产生疑问，下面我们一起来分析一下吧。

首先，一起回顾一下什么是调频波？它有什么特点呢？如图所示，为了利用波的传播特性来传递信息，将所需传递的信息(例如声音或图像信号)对波的频率进行调制，频率被调制的波调制称为调频波。

接收端只要对调频波的频率解调，即可得到该波所携带的信息，因为外界的噪声干扰对频率的干扰很小，因此被解调的信号质量较高。

调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，振幅保持不变。

调频波用英文字母FM表示。

调频波的特点是：其频率随调制信号振幅的变化而变化，而它的幅度却始终保持不变。

当调制信号的幅度为零时，调频波的频率称为中心频率。

当用一完整的调制信号（即调制信号的幅度作正负变化）对高频载波进行调频时，调频波的频率就围绕着而随调制电压线性地改变。

当调制信号向正的方向增大时，调频波的频率就高于中心频率；反之，当调制信号向着负的方向变化时，调频波的频率就低于中心频率。

可见，调制信号的幅度越大，频率的偏移也越大，调频波以其频率的变化代表着调制信号的特征。

知道了什么是调频波了，接下来再来分析一下如何接收的问题。

当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振现象。

因此许多同学产生疑问，调频波的频率是变化的不是固定的，怎么接收呢？如图所示，怎样将信号还原回来呢？解决的方法很多，根据我们高中物理知识水平，可以利用鉴频方法帮助大家来理解。

根据电谐振现象，同学知道可以用一个LC谐振回路组成一个滤波器，当滤波器的中心频率与调频信号的中心频率重合的时候，则信号几乎全部通过，所以输出幅度最大。

反之，当滤波器的中心频率远离调频信号的中心频率的时候，信号几乎全部被滤波器阻止通过，所以输出幅度很小。

综上分析可知，当滤波器的中心频率靠近调频信号的频率时，把这个滤波器的频率固定下来。