DSBSC 解调器
从 DSBSC 波中提取原始消息信号的过程称为 DSBSC 检测或解调。以下解调器(检测器)用于解调 DSBSC 波。
- 相干检测器
- Costas 环路
相干检测器
在这里,使用相同的载波信号(用于生成 DSBSC 信号)来检测消息信号。因此,此检测过程称为相干或同步检测。以下是相干检测器的框图。

在此过程中,可以通过将消息信号与载波相乘来从 DSBSC 波中提取消息信号,该载波的频率和相位与 DSBSC 调制中使用的载波相同。然后将得到的信号通过低通滤波器。该滤波器的输出即为所需的消息信号。
设DSBSC波为
$$sleft ( t ight )= A_c cosleft ( 2 pi f_ct ight )m left ( t ight )$$
本振的输出为
$$cleft ( t ight )= A_c cosleft ( 2 pi f_ct+ phi ight )$$
其中,$phi$为本振信号与载波信号的相位差,用于DSBSC调制。
从图中可知,乘积调制器的输出为
$$vleft ( t ight )=sleft ( t ight )cleft ( t ight )$$
代入上述等式中的 $sleft ( t ight )$ 和 $cleft ( t ight )$ 值。
$$Rightarrow vleft ( t ight )=A_c cos left ( 2 pi f_ct ight )mleft ( t ight )A_c cos left ( 2 pi f_ct + phi ight )$$
$={A_{c}}^{2} cos left ( 2 pi f_ct ight ) cos left ( 2 pi f_ct + phi ight )mleft ( t ight )$
$=ffrac{{A_{c}}^{2}}{2}left [ cosleft ( 4 pi f_ct+ phi ight )+ cos phi ight ]mleft ( t ight )$
$$vleft ( t ight )=ffrac{{A_{c}}^{2}}{2} cosphi mleft ( t ight )+ffrac{{A_{c}}^{2}}{2} cos left ( 4 pi f_ct+ phi ight )mleft ( t ight )$$
在上面的等式中,第一项是消息信号的缩放版本。可以通过将上述信号通过低通滤波器来提取它。
因此,低通滤波器的输出为
$$v_0t=ffrac{{A_{c}}^{2}}{2} cos phi m left ( t ight )$$
当$phi=0^0$时,解调信号幅度最大。这就是为什么本振信号和载波信号应该同相,即这两个信号之间不应该有任何相位差。
当$phi=pm 90^0$时,解调信号幅度为零。这种效应称为正交零效应。
Costas 环路
Costas 环路用于使载波信号(用于 DSBSC 调制)和本地生成的信号同相。以下是 Costas 环路的框图。

Costas 环路由两个具有公共输入 $sleft ( t ight )$ 的产品调制器组成,即 DSBSC 波。两个产品调制器的另一个输入取自压控振荡器 (VCO),其相移为 $-90^0$,如图所示。
我们知道 DSBSC 波的方程是
$$sleft ( t ight )=A_c cosleft ( 2 pi f_ct ight )mleft ( t ight )$$
设 VCO 的输出为
$$c_1left ( t ight )=cosleft ( 2 pi f_ct + phi ight )$$
VCO 的这个输出用作上部产品调制器的载波输入。
因此,上部产品调制器的输出为
$$v_1left ( t ight )=sleft ( t ight )c_1left ( t ight )$$
代入上式中的$sleft ( t ight )$和$c_1left ( t ight )$值。
$$Rightarrow v_1left ( t ight )=A_c cos left ( 2 pi f_ct ight )mleft ( t ight ) cosleft ( 2 pi f_ct + phi ight )$$
化简后,我们将得到$v_1left ( t ight )$为
$$v_1left ( t ight )=ffrac{A_c}{2} cos phi mleft ( t ight )+ffrac{A_c}{2} cosleft ( 4 pi f_ct + phi ight )mleft ( t ight )$$
此信号用作上低通滤波器的输入。该低通滤波器的输出为
$$v_{01}left ( t ight )=ffrac{A_c}{2} cos phi mleft ( t ight )$$
因此,该低通滤波器的输出是调制信号的缩放版本。
$-90^0$移相器的输出为
$$c_2left ( t ight )=cosleft ( 2 pi f_ct + phi-90^0 ight )= sinleft ( 2 pi f_ct + phi ight )$$
该信号用作下乘积调制器的载波输入。
下乘积调制器的输出为
$$v_2left ( t ight )=sleft ( t ight )c_2left ( t ight )$$
代入上式中$sleft ( t ight )$和$c_2left ( t ight )$的值。
$$Rightarrow v_2left ( t ight )=A_c cosleft ( 2 pi f_ct ight )mleft ( t ight ) sin left ( 2 pi f_ct + phi ight )$$
化简后,我们将得到$v_2left ( t ight )$为
$$v_2left ( t ight )=ffrac{A_c}{2} sin phi mleft ( t ight )+ffrac{A_c}{2} sin left ( 4 pi f_ct+ phi ight )mleft ( t ight )$$
该信号用作下低通滤波器的输入。该低通滤波器的输出为
$$v_{02}left ( t ight )=ffrac{A_c}{2} sin phi mleft ( t ight )$$
该低通滤波器的输出与上低通滤波器的输出具有 $-90^0$ 相位差。
这两个低通滤波器的输出用作相位鉴别器的输入。根据这两个信号之间的相位差,相位鉴别器产生直流控制信号。
该信号用作 VCO 的输入,以校正 VCO 输出中的相位误差。因此,载波信号(用于 DSBSC 调制)和本地生成的信号(VCO 输出)同相。