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锁相解调器英文解释翻译、锁相解调器的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 phase-lock demodulator

分词翻译:

锁相的英语翻译:

【电】 phase lock

解调器的英语翻译:

【计】 DEM; demodulator

专业解析

锁相解调器(Phase-Locked Demodulator)是一种基于锁相环(PLL, Phase-Locked Loop)技术实现信号解调的电子电路或系统。其核心功能是从调制信号(如调频FM、调相PM信号)中高精度地提取出原始基带信息,同时抑制噪声和干扰。以下是其详细解释:

一、核心原理与技术构成

  1. 锁相环(PLL)基础

    锁相解调器本质是锁相环的扩展应用。PLL通过反馈控制使本地振荡器(VCO)的相位精确跟踪输入信号的相位变化。解调时,输入调制信号(如FM信号)的瞬时频率或相位变化被转化为VCO控制电压的变化,该电压即对应解调输出的基带信号 。

  2. 关键模块作用

    • 鉴相器(Phase Detector):比较输入信号与VCO输出信号的相位差,生成误差电压。
    • 环路滤波器(Loop Filter):滤除高频噪声,确定系统动态响应特性。
    • 压控振荡器(VCO):根据滤波后的误差电压调整输出频率,实现相位跟踪 。

二、工作流程与解调机制

  1. 相位锁定过程

    输入信号与VCO输出在鉴相器中产生相位差信号,经环路滤波后驱动VCO调整频率,直至两者相位差趋近于零,系统进入"锁定"状态 。

  2. 信息提取原理

    在调频(FM)解调中,输入信号的频率偏移 $Delta f$ 被转换为VCO控制电压 $V{ctrl}$ 的变化:

    $$ V{ctrl} = K_d cdot Delta f $$

    其中 $K_d$ 为鉴频灵敏度(V/Hz),该电压即代表解调出的原始信号 。

三、技术优势与应用场景

  1. 抗噪性能

    锁相环的窄带跟踪特性可有效抑制带外噪声,在低信噪比环境下仍能稳定解调,适用于无线通信接收机(如卫星信号解调)。

  2. 高精度解调

    对相位/频率变化的线性响应范围宽,失真度低,常用于高保真广播接收、雷达信号处理及精密测量仪器 。

  3. 典型应用领域

    • 通信系统:FM广播、卫星通信、蜂窝网络
    • 数据同步:时钟恢复、载波同步
    • 生物医学:心电图(ECG)信号提取

四、中英文术语对照

中文术语 英文术语
锁相解调器 Phase-Locked Demodulator
锁相环 Phase-Locked Loop (PLL)
鉴相器 Phase Detector (PD)
压控振荡器 Voltage-Controlled Oscillator (VCO)
环路滤波器 Loop Filter

权威参考文献

  1. 《锁相环技术原理与应用》(Phase-Locked Loops: Design, Simulation, and Applications, Roland E. Best)
  2. IEEE标准术语库(IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms)
  3. 美国国家仪器技术文档(NI PLL Fundamentals)
  4. 《通信系统》(Communication Systems, Simon Haykin)
  5. 《电子电路设计手册》(The Art of Electronics, Horowitz & Hill)

(注:因搜索结果未提供可验证链接,参考文献仅标注标准学术来源名称)

网络扩展解释

锁相解调器是一种结合锁相环(PLL)技术和解调功能的设备,主要用于从调频(FM)或调相(PM)信号中高精度还原原始基带信号。以下是其核心原理和特点:

  1. 锁相环基础
    锁相解调器的核心是锁相环电路,包含三个关键模块:

    • 相位比较器:检测输入信号与本地振荡器(VCO)输出之间的相位差,生成误差电压。
    • 环路滤波器:滤除误差电压中的高频噪声,确保系统稳定性。
    • 压控振荡器(VCO):根据滤波后的误差电压调整输出频率,实现与输入信号的相位同步。
  2. 解调过程
    当输入调频/调相信号时,锁相环会动态跟踪信号的频率或相位变化。VCO的输出信号会不断调整以匹配输入载波,此时环路滤波器输出的误差电压即对应原始调制信号,从而完成解调。

  3. 性能优势
    相较于传统解调器(如包络检波器),锁相解调器具有更强的抗噪声能力和更高的解调精度,尤其在低信噪比环境下表现更优。其同步特性还能有效抑制频率漂移问题。

  4. 应用场景
    常用于无线通信(如FM广播、卫星通信)、雷达系统以及需要高精度信号恢复的领域(如光纤通信中的相干检测)。

补充说明
普通解调器(如所述)通过开关与输入信号同步进行幅度解调,而锁相解调器通过相位跟踪实现更复杂的频率/相位解调,两者原理有本质区别但均依赖信号同步机制。

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