本文详细阐述了正交解调与频率及相位调制信号的结合运用方法。
在前面的章节中，我们已经了解到正交解调能够产生两个基带波形，这些波形共同将编码后的信息传输至载波信号中。具体而言，I和Q波形相当于复数的实部和虚部。基带波形，包含在调制信号中，对应于原始数据的幅度与相位表示，而正交解调则将这种幅度与相位的表示转换为与笛卡尔坐标系统相匹配的I和Q信号。
关于复数信号的笛卡尔坐标表示，正交解调器作为一种技术，其工作原理是基于两个由相位差为90°的载波频率参考信号驱动的幅度解调器。利用正交解调器来解调AM信号并不令人惊奇。正交解调最重要的特性在于其通用性。它不仅适用于幅度调制信号，同样也适用于频率及相位调制信号。
让我们探究将正交解调应用于频率调制时所产生的I和Q波形。接收到的FM波形是由100 Hz正弦波调制100 kHz载波形成的。这里我们使用的是与AM模拟中相同的正交解调器，其通过任意行为电压源执行乘法运算，每个电压源后都接有一个两极低通滤波器（截止频率约为1 kHz）。
对于FM调制信号，读者可能会对信号中显示的I和Q波形感到困惑。这些看似复杂的信号与解调过程中产生的恒定频率正弦波之间存在何种联系呢？这里我们需要进行两点观察：
虽然从直观上理解这些信息可能具有挑战性，但我们仍可观察到信号呈现周期性变化，而这些变化与100 Hz周期（即10 ms）的基带信号相对应。
获得I/Q信号后，我们需要以某种方式将它们处理为正常的解调波形。一种可行的方法是使用数算来提取幅度数据，正如在处理幅度调制时所做的那样。
在处理正交调制信号的幅度数据时，我们认识到原始数据的特点是幅度和相位。当我们计算√（I² + Q²）时，我们实际上是在提取幅度信息。原始数据并未对载波的幅度进行编码，而是以角度的形式进行编码（请记住，频率调制和相位调制均是角度调制的表达方式）。
让我们尝试不同的计算方法。我们可以提取I/Q数据的角度而非幅度。如上图所示，通过应用特定的数学公式，我们可以实现这一点。
经过计算后：
我们能够得到正交调制信号的相位信息。
虽然结果看起来并不完美，但我们正在接近正确的答案。红色轨迹代表原始数据的瞬时相位（请注意，轨迹的波动可能比实际情况更为剧烈，因为角度在-90°和+90°之间跳变）。尽管频率调制基于相位进行编码，但它并不直接在载波的相位中编码信息。相反地，它通过载波的瞬时频率来编码信息。
如果我们考虑瞬时相位的导数会如何呢？
对瞬时相位信息进行求导后得到的波形将恢复为正弦波形，并具有与原始基带信号相同的频率。
至此，您可能会好奇为何要经历如此复杂的I/Q解调过程。实际上，在数字信号处理中，我们可以通过计算固件或软件中的反正切值来处理这些数字信号。这引出了一个重要的观点：在软件定义的无线电环境中，正交解调具有显著的优势。