非相干解調

在通信系統中，接收端需要從被調製的高頻信號中恢復出原來的數字基帶信號，就需要對接收信號進行解調。數字調製方式分為，振幅鍵控ASK，頻移鍵控FSK，相移鍵控PSK。

基本原理都是使用載波信號與數字基帶信號相作用（不同的調製方式，計算公式不同），在發送的輸出端得到了已經被調製的高頻信號，而在接收端要恢復出原來的數字基帶信號，就需要解調，有兩種解調方式，相干解調和非相干解調方式。相干解調——載波同頻同相，

非相干解調——載波同頻。

所謂非相干解調，即不需要提取載波信息（或不需恢復出相干載波）的一種解調方法。非相干解調是解調方法的一種，是相對相干解調而言。

2ASK非相干解調方框圖如圖1所示。 ^[1] 

帶通濾波器的作用是使2ASK信號完整地通過，經包絡檢波器後，輸出其包絡。低通濾波器的作用是濾除高頻雜波，使基帶信號（包絡）通過。抽樣判決器包括抽樣、判決及碼元形成，經抽樣、判決後將碼元再生，即可恢復出數字序列。定時抽樣脈衝（位同步信號）是很窄的脈衝，通常位於每個碼元的中央位置，其重複週期等於碼元的寬度。

2FSK信號的解調 ^[1] 

2FSK信號同樣有兩種基本的解調方法，即非相干解調（包絡檢波法）與相干解調（如同步檢測法）。但是，由於從FSK信號中提取載波較困難，多采用非相干解調的方法，如鑑頻法、分路濾波包絡檢波法、過零點檢測法等。

1.分路濾波包絡檢波法

分路濾波包絡檢波法方框圖如圖2所示。

分路濾波包絡檢波法的缺點是頻帶利用率低，但實現比較容易，主要用於解調相位不連續的FSK信號。

2.過零點檢測法

過零點檢測法的基本思想是：2FSK信號的過零點數隨不同的載波而異，即頻率高則過零點數目多，頻率低則過零點數目少，因此通過檢測過零點數目可以判斷載波的異同。過零點檢測法方框圖如圖3所示。

過零點檢測法廣泛應用於數字調頻系統中，可用於解調相位連續或相位離散的FSK信號。

2PSK信號的非相干解調 ^[2] 

2PSK通常採用相干解調方法，但是容易出現“倒π”現象。因此採用了2DPSK調製方式，但是其差分相干解調的抗白噪聲性能比2PSK差。

2PSK絕對相移方式用載波的不同相位直接表示數字信息，則已調信號波形中，代表原始數字信息的代碼發生跳變時，會出現兩相鄰反相的波峯/波谷，代碼未跳變時，則不出現相位跳變。因此，可採用非相干解調方法，即通過檢測兩相鄰反相波峯（谷）出現情況來解調出原始數字信息。2PSK非相干解調原理如圖4所示。

2PSK信號採用非相干解調法解調時，較好地克服了2PSK相干解調法解調時的“倒π”現象，實現較簡單，無需恢復載波，同時和2DPSK相比不需要在調製時進行碼變換。

相干解調必須要恢復出相干載波，利用這個相干載波和已調信號作用，得到原始數字基帶信號，而這個相干載波與原來發送端調製數字基帶信號的載波信號是同頻同相的。

非相干解調不需要恢復出相干載波，所以比相干解調方式要簡單。

相干解調是指利用乘法器，輸入一路與載波相干（同頻同相）的參考信號與載波相乘。

因此相干解調需要接收機和載波同步。

而非相干解調不使用乘法器，不需要接收機和載波同步。

綜上，非相干解調，在解調時不需要提取載波信息來進行解調；實現效果不太好，但電路簡單容易實現。

相干解調，在解調時首先要通過鎖相環提取出載波信息，通過載波信息與輸入信息來解調出信號；實現的質量好，但電路複雜，難以實現，需要同步解調信號。

非相干解調是通信原理一種重要的解調方法，無論是在模擬系統和數字系統中都非常重要。

非相干解調的優點是可以較少地考慮信道估計甚至略去，處理複雜度降低，實現較為簡單，但相比相干解調方法的性能下降，從定量角度來看，普遍的結果是非相干解調性能比相干解調差3dB。