Unter der Voraussetzung, daß zwei Seitenbänder übertragen werden, kann die Demodulation grundsätzlich in gleicher Art und Weise wie die Modulation erfolgen. Beim homodynen Empfänger (Direct Conversion Receiver, DCR) wird das Modulationsprodukt direkt in das Basisband verschoben, wobei in der Grundstruktur nach Abbildung 7 wieder der Quadratur(de)modulator zum Einsatz kommen kann.
Dabei wird das Empfangsspektrum 𝑀′(𝜔) durch Multiplikation mit dem Träger um ±𝜔0 verschoben (Mischung, vgl. Formel 5) und danach der niederfrequente Anteil entsprechend Abbildung 8 ausgefiltert.
Um dies auch mathematisch zu erfassen nehmen wir zunächst an, daß a) die Empfangsfrequenz 𝜔0 ganz genau der Sendefrequenz entspricht (Synchrondemodulation, kohärente Demodulation) und b) keine Übertragungsstörungen vorliegen (𝑚′(𝑡) = 𝑚(𝑡)).
Analysiert man die I/Q-Signalpfade ausgehend von den Formeln 3 und 4, dann ergeben sich folgende Demodulationsprodukte vor dem jeweiligen Tiefpaßfilter:
Unter der eingangs erwähnten Voraussetzung 𝑀′(𝜔) = 𝑀(𝜔) kann man 𝑀′(𝜔 +𝜔0) und 𝑀′(𝜔−𝜔0) mit Hilfe von Formel 5 ersetzen.
Vernachlässigt man die höherfrequenten Anteile, dann wird
weshalb (wegen 𝑋′′ ≊𝑋′ und 𝑌′′ ≊𝑌′) hinter dem jeweiligen Tiefpaßfilter für die I/Q-Signale gilt:
Man kann (wegen der Orthogonalität der Signalkomponenten) also beide “Kanäle” unabhängig voneinander verwenden.
Für eine korrekte Demodulation in das Basisband müssen Sender und Empfänger (wie schon erwähnt) exakt frequenzsynchron arbeiten, denn sonst würde 𝑀′(𝜔 − 𝜔0) nicht auf Null-Lage, sondern geringfügig abweichend davon heruntergemischt werden.12 Eine Verschiebung um 𝜔′ im Frequenzbereich (𝜔′ sei die Frequenzabweichung 𝜔0 −𝜔0′) hätte im Zeitbereich eine Multiplikation mit e −j𝜔′𝑡 zur Folge, welche sich nach der Demodulation als niederfrequente Schwebung zeigen würde.
Speziell für die Zweiseitenband-AM nach Abschnitt 2.1.1, für welche ja 𝑋(𝜔) = 𝐹(𝜔), 𝑌(𝜔) = 0 gilt, handelt es sich bei 𝑥′(𝑡) nach Abbildung 7 schon um das Demodulationsprodukt 𝑓(𝑡).
In Bezug auf die alternative Methode der Zweiseitenband-AM nach Abschnitt 2.1.2, welche die Signalzuordnungen 𝑋(𝜔) = 𝑌(𝜔) = 𝐹(𝜔) vornimmt, kann man eine Demodulatorstruktur nach Abbildung 9 einsetzen.13
Die Begründung für 𝑋′(𝜔) +𝑌′(𝜔) = 𝐹(𝜔) ist direkt Formel(n) 16 zu entnehmen.
In ähnlicher Art und Weise wie bei der Zweiseitenband-AM kann man auch bei der Einseitenband-AM vorgehen. Abgesehen von einem nicht existierenden Seitenband entsteht bei der Demodulation wieder das originale Basisfrequenzband (siehe Abbildung 8). Wegen der komplexen Modulation (vgl. Abschnitt 2.2) muß man jedoch Spektralanteile, die im Bereich des zweiten Seitenbandes liegen, unterdrücken [4].14 Eine mögliche Architektur, welche dies leistet, ist zum Beispiel der HARTLEY-Empfänger nach Abbildung 10.15
Ausgangspunkt der Beschreibung von 𝑋′(𝜔) bzw. 𝑌′(𝜔) sind die Formeln 16 und 13, wobei letztere für die Übertragung eines oberen Seitenbandes gelten. Kombination der Formeln ergibt nun:
Vor der abschließenden Addition muß ein HILBERT-Transformator (jetzt mit +90◦ Phasendrehung, d. h. −𝐻(𝜔) = j sgn(𝜔)) dafür sorgen,16 daß unser Zeitsignal wieder reell wird.
Der QAM-Empfänger nach Abbildung 11 liefert sowohl die Phasen- als auch die Amplitudeninformation der Einhüllenden (inkohärente Empfängerstruktur). Die Begründung dafür haben wir schon in den allgemeinen Gleichungen 9 und 8 zur Trägermodulation erbracht.
Als Nachteil der Phasenbestimmung ist anzusehen, daß für |𝜙| ≥ 90◦ praktisch das Vorzeichen verloren geht. Eine digitale Implementierung müßte dies anderweitig mitführen, denn sonst wäre die Phase auf ±90◦ beschränkt.
