AlsDemodulator bezeichnet man in derFunktechnik eine Einrichtung imRadio-Empfänger zur Rückgewinnung desModulationssignales aus einer zuvor imSender modulierten Trägerschwingung. Ein Demodulator fürFrequenzmodulation befindet sich z. B. in jedemUKW-Empfänger, um das Audiosignal aus dem hochfrequenten, frequenzmoduliertenSignal (87,5–108 MHz) zurückzugewinnen.
Je nach Art der Modulation werden verschiedene Verfahren angewandt.
Zur Demodulationamplitudenmodulierter Schwingungen (z. B. Hörrundfunk Lang-, Mittel- und Kurzwelle, aber auch des Bildinhaltes beim Fernsehrundfunk) wird das Signal gleichgerichtet und anschließend durch einRC-Glied zur Unterdrückung hochfrequenter Restschwingungen geschickt (Hüllkurvendemodulation). Präzise ausgedrückt handelt es sich um eineMischung der Seitenbänder mit dem Trägersignal an der nichtlinearenKennlinie derDiode.
Eine andere Möglichkeit ist diekohärente Demodulation, bei der das empfangene Signal mit einem in Phase und Frequenz abgestimmten lokal erzeugten Trägersignal multipliziert wird. So wird die hochfrequente Schwingung in dasBasisband verschoben. Voraussetzung ist aber eine exakte Übereinstimmung der Phase der beiden Trägersignale.
ObwohlEinseitenbandmodulation eine Sonderform von AM ist, kann sie nicht durch Hüllkurvendemodulation aus dem Hochfrequenzsignal zurückgewonnen (demoduliert) werden. Ursache ist, dass die Trägerfrequenz im Sender unterdrückt, im Empfänger aber wieder für die Demodulation benötigt wird. Diese muss im Empfänger durch einen Hilfsoszillator erzeugt und in einemMischer mit dem Hochfrequenzsignal kombiniert werden. Dann entsteht wieder der ursprüngliche Modulationsinhalt. Dabei ist keine exakte Übereinstimmung der Phase mit dem ursprünglichen Trägersignal notwendig, wenn geringe Verzerrungen in Kauf genommen werden.
Bei der sehr ursprünglichenMorsetelegrafie wird der Sender im Rhythmus der Zeichen ein- und ausgeschaltet. Im Empfänger würde man mit den meisten Demodulatoren nur kurze Knackimpulse vernehmen, die kaum zu entziffern wären. Wird das Empfangssignal in einem Mischer mit einem Oszillatorsignal überlagert, dessen Frequenz etwa 800 Hz abweicht, hört man die bekannten Pfeiftöne.
Die Übertragung von Bildern benötigt sehr geringeBandbreite, weil die Helligkeiten der Bildpunkte als Tonfrequenzen im Bereich 1000 Hz bis 3000 Hz codiert werden. Diese niedrigen Frequenzen rekonstruiert man aus dem Hochfrequenzsignal durch Überlagerung mit einem Oszillatorsignal geeigneter Frequenz, das im Empfänger ähnlich wie bei SSB erzeugt wird. Diese Überlagerung erfolgt in einem Mischer, das Ausgangssignal ist die ursprüngliche Tonfolge der Kamera.
Durch Umwandlung der Frequenzabweichung in eine dazu möglichst proportionale Spannung können FM-modulierte Signale demoduliert werden. Die FM-Demodulation erfordert meist eine Referenzgröße, die in Form einer Referenzfrequenz oder auch der Eigenfrequenz eines Schwingkreises vorliegt.
FM-Demodulatoren sind je nach Signalbandbreite schmal- oder breitbandig ausgelegt. Ein schmalbandiger Demodulator (z. B. Sprechfunk) erfasst nur einen Frequenzhub von ca. 10 kHz, während ein breitbandiger Demodulator (wie im UKW-Rundfunk üblich) einen Frequenzhub von ca. 150 kHz verarbeiten muss.
BeimPhasendiskriminator,Ratiodetektor und demKoinzidenzdemodulator wird die FM zunächst in einePhasenmodulation verwandelt, bevor diese dann demoduliert wird.
Bei derFlankendemodulation (auch Flankengleichrichtung, heute veraltet) wird das FM-Empfangssignal auf einen etwas verstimmtenSchwingkreis gegeben und an dessen Resonanz-Flanke in ein amplitudenmoduliertes HF-Signal umgewandelt, das nach anschließender AM-Demodulation jedoch nur annähernd linear zur Frequenzänderung ist.
Häufig wird die FM-Demodulation durch einePLL-Schaltung erreicht. Die PLL versucht, einenVCO (spannungsgesteuerter Oszillator) auf die gleiche Frequenz wie das Eingangssignal abzustimmen. Die Regelspannung entspricht der Frequenzabweichung und damit dem demodulierten Signal.
Bei digitalen Winkelmodulationen wieQPSK wird statt einer PLL vor allem dieCostas Loop zur Demodulation eingesetzt.
Weitere Verfahren sind:
Frequenzdemodulation liefert auch das Signal für eineAFC (Automatische Abstimmung auf die Senderfrequenz).
Eine Zusammenfassung sowohl aktueller als auch veralteter Verfahren der FM-Demodulation findet sich in[1].