正交解调、零差检测、锁定检测 - 有什么区别?

信息处理 解调 术语 正交
2022-02-21 12:16:49

正交解调

零差检测

锁定检测

这些术语有什么区别?它们都是同义词吗?在我看来,它们有点像,所以我永远不确定要使用哪个。

我首先通过使用称为锁定放大器的实验室设备熟悉了这个概念然而,零差检测似乎是一回事。正交幅度解调似乎是最好的术语,因为它描述了你实际在做什么(我不知道“零差”这个词是什么意思)。

1个回答

它们本质上是相同的,但在实施过程中可能会有不同的关键差异。该过程在将信号乘以信号(载波)中心频率处的正弦波将其移动到直流方面是相同的,然后对该信号进行低通滤波以最大化 SNR 以进行检测(信号的存在在承运人处)。

对于可能存在的差异,零差和锁定放大器可能会或可能不会通过正交解调来完成。请注意以下两个正弦曲线相乘的关系:

cos(α)cos(β)=12cos(α+β)+12cos(αβ)

如果我们在相位和低通滤波器中将两个相同频率的信号相乘以去除高频项(由 LPF[] 表示),我们得到:

LPF{cos(ωt)cos(ωt+0°)}=12cos(0)=12

但如果在正交中,我们会得到:

LPF{cos(ωt)cos(ωt+90°)}=12cos(90°)=0

所以一个关键问题是你想检测什么?在尝试检测相位时,正交解调器实际上是最好的,因为它对相位变化具有最高的灵敏度(当信号处于正交时,输出电压与被相乘的两个信号的相移的斜率最高)。类似地,它将以最大幅度检测同样正交的信号的存在(因为如果两个信号都处于 90°,这基本上是第一种情况)。对于任意角度的任意检测,您将使用 IQ 解调器,该解调器将输入信号乘以余弦和正弦,I 和 Q 输出每个低通滤波以显示输入的任何相位的检测。