FMdemodulaatio

FM-demodulaatio on radioiden vastaanotossa käytetty prosessi, jolla taajuusmoduloidun signaalin instanttinen taajuus muutetaan takaisin alkuperäiseksi modulaationa ja sitä kautta palautetaan äänisignaali. FM-signaalin instanssitaajuus voidaan mallintaa siten, että f_i(t) = f_c + k_f m(t), jolloin taajuuspoikkeama k_f m(t) vastaa modulaation amplitudia. Demodulaation tuloksena syntyvä jännite on siten suhteessa m(t):iin.

Päämenetelmät

- Discriminator-pohjaiset demodulaattorit: slopes-discriminator, Foster-Seeley -discriminator ja ratio-detector. Näissä käytetään taajuuden muutoksia aiheuttavaa ei-lineaarisuutta useissa kytkennöissä, jolloin taajuuden poikkeama muunnetaan lineaaristi jännitteeksi.

- PLL-pohjainen demodulaatio: suljettu silmukka -PLL seuraa vastaanotetun signaalin väylää vakioon. Virhejännite ohjaa VCO:ta, jolloin VCO:n ohjausjäähde heijastaa taajuuspoikkeaman ja siten modulaation. Tämä tarjoaa hyvän lineariteetin ja laajan seurantaluvun.

- I/Q/ quadrature-demodulaatio: vastaanotin sekoittaa signaalin vyöhykkeille sinin ja cosinin kanssa ja laskee näiden suhteen arctangentin tai differeenssin; tämä palauttaa moduulointisignaalin.

Käyttö ja huomioita

FM-demodulaatio on keskeistä esimerkiksi FM-radiovastaanottimissa, joissa dekoodataan ääni sekä mahdolliset monistukset kuten stereo- tai de-emphasis -käsittely. De-emphasis-verkot palauttavat alkuperäisen ääniaallon korkeita taajuuksia tasapainottamalla kohinan vaikutuksia. Demodulaation laadukkuuteen vaikuttavat sekä vastaanotto-olosuhteet että käytetty demodulaatiopaketti; PSK/PLL-työkalut voivat tarjota paremman lineaarisuuden ja säännettävyyden.