幅值调制与解调和频率调制与解调

由于传感器输出的电信号一般为较低的频率分量（在直流至几十千赫兹），当被测量信号比较弱时，为了实现信号的传输尤其是远距离传输，可以采用直流放大或调制与解调。信号传输过程中容易受到工频及其他信号的干扰，若采用直流放大器则在传输过程中必须采用有限措施抑制干扰信号的影响。而在实际中，往往采用更有效的先调制而后交流放大，即在被测信号上叠加一高频信号，将它从低频区推移到高频区，也可以提高电路的抗干扰能力和信号的信噪比。

对应于信号的三要素：幅值、频率和相位，根据载波的幅值、频率和相位随调制信号而变化的过程，调制可以分为调幅、调频和调相。其波形分别称为调幅波、调频波和调相波。

一、幅值调制与解调

调幅是将一个高频简谐信号（载波信号）与测试信号（调制信号）相乘，使载波信号随测试信号的变化而变化。调幅的目的是为了便于缓变信号的放大和传送，然后再通过解调从放大的调制波中取出有用的信号。所以调幅过程就相当于频谱“搬移”过程。而解调的目的是为了恢复被调制的信号。

把调幅波再次与原载波信号相乘，则频域图形将再一次进行“搬移”,其结果如图5-12所示。当用一低通滤波器滤去频率大于fm的成分时，则可以复现原信号的频谱。与原频谱的区别在于幅值为原来的一半，这可以通过放大来补偿。这一过程称为同步解调，同步是指解调时所乘的信号与调制时的载波信号具有相同的频率和相位。用等式表示为：

二、频率调制与解调

调频比较容易实现数字化，特别是调频信号在传输过程中不易受到干扰，所以在测量、通信和电子技术的许多领域中得到了越来越广泛的应用。

调频是利用信号电压的幅值控制一个振荡器，振荡器输出的是等幅波，但其振荡频率偏移量和信号电压成正比。信号电压为正值时调频波的频率升高，负值时则降低；信号电压为零时，调频波的频率就等于中心频率。 调频波的瞬时频率为：

式中：f0 为载波频率；Δf 为频率偏移，与调制信号的幅值成正比。