коммуникация. FMBroadcastModulator

Модулируйте широковещательно передает сигнал FM

расширьте все на странице

Описание

Система comm.FMBroadcastModulator object™ предварительно подчеркивает звуковой сигнал и модулирует его на основополосный сигнал FM. Если свойство Stereo установлено в true, объект модулирует аудиовход (L –R) в полосе на 38 кГц, в дополнение к модуляции его в основной полосе (L +R). Если свойство RBDS установлено в true, объект модулирует основополосный сигнал RDS/RBDS на уровне 57 кГц. Для получения дополнительной информации см. Алгоритмы.

К FM модулируют звуковой сигнал:

  1. Задайте и настройте объект comm.FMBroadcastModulator. Смотрите Конструкцию.

  2. Вызовите step, чтобы применить широковещательную передачу модуляция FM к звуковому сигналу согласно свойствам comm.FMBroadcastModulator.

Примечание

При запуске в R2016b, вместо того, чтобы использовать метод step, чтобы выполнить операцию, заданную Системным объектом, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполняют эквивалентные операции.

Конструкция

fmbMod = comm.FMBroadcastModulator создает Системный объект модулятора, fmbMod, та частота модулирует входной сигнал.

fmbMod = comm.FMBroadcastModulator(demod) создает широковещательную передачу объект модулятора FM, свойства которого определяются соответствующей широковещательной передачей объект демодулятора FM, demod.

fmbMod = comm.FMBroadcastModulator(Name,Value) создает широковещательную передачу объект модулятора FM с каждым заданным набором свойства Name к заданному Value. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).

Свойства

SampleRate

Частота дискретизации (Гц) выходного сигнала

Задайте частоту дискретизации выходного сигнала в Гц как положительный действительный скаляр. Значением по умолчанию является 240e3. Это свойство является ненастраиваемым.

FrequencyDeviation

Пиковое отклонение частоты выходного сигнала (Гц)

Задайте отклонение частоты модулятора FM в Гц как положительный действительный скаляр. Значением по умолчанию является 75e3. Системная пропускная способность равна дважды сумме отклонения частоты и пропускной способности сообщения. Стандарты телерадиовещания FM задают значение 75 кГц в Соединенных Штатах и 50 кГц в Европе. Это свойство является ненастраиваемым.

FilterTimeConstant

Отфильтруйте временную константу (константы)

Укажите, что предварительный акцент highpass фильтрует временную константу как положительный действительный скаляр. Стандарты телерадиовещания FM задают значение 75 μs в Соединенных Штатах и 50 μs в Европе. Значением по умолчанию является 7.5e-05. Свойство является ненастраиваемым.

AudioSampleRate

Частота дискретизации входного звукового сигнала (Гц)

Задайте частоту дискретизации звука как положительный действительный скаляр. Значением по умолчанию является 48000. Это свойство является ненастраиваемым.

Stereo

Отметьте, чтобы установить операции стерео

Установите это свойство на true, если вход является стереофоническим звуковым сигналом. Установите на false, если входной сигнал является монофоническим. Значением по умолчанию является false. Это свойство является ненастраиваемым.

RBDS

Отметьте, чтобы модулировать форму волны RDS/RBDS

Если RBDS установлен в истину, метод step принимает основополосную форму волны RDS/RBDS как свой второй вход, и объект модулирует сигнал на уровне 57 кГц. Значением по умолчанию является false. Это свойство является ненастраиваемым.

RBDSSamplesPerSymbol

Сверхдискретизация фактора входа RDS/RBDS

Задайте количество выборок на символ RDS/RBDS как положительное целое число. Частота дискретизации RDS/RBDS дана RBDSSamplesPerSymbol × Гц 1187.5. Согласно стандарту RDS/RBDS, частота дискретизации каждого бита составляет 1 187,5 Гц.

Это свойство применяется только, когда вы устанавливаете RBDS на true.

Значение по умолчанию равняется 10.

Методы

информацияОтфильтруйте информацию о широковещательном модуляторе FM
сбросСбросьте состояния широковещательного объекта модулятора FM
шагПримените широковещательную модуляцию FM
Характерный для всех системных объектов
release

Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Примеры

развернуть все

Скрипт Open Live Script

Модулируйте и демодулируйте сигнал передачи потокового аудио с широковещательным модулятором FM и объектами демодулятора. Проигрывайте звуковой сигнал с помощью аудио устройства по умолчанию.

Примечание: Этот пример запускается только в R2016b или позже. Если вы используете более ранний релиз, заменяете каждый вызов функции с эквивалентным синтаксисом step. Например, myObject (x) становится шагом (myObject, x).

Создайте Систему читателя звукового файла object™ и считайте файл guitartune.wav.

audio = dsp.AudioFileReader('guitartune.wav','SamplesPerFrame',4410);

Создайте широковещательный модулятор FM и объекты демодулятора. Установите свойство AudioSampleRate совпадать с частотой дискретизации входного сигнала. Установите свойство SampleRate демодулятора совпадать с заданной частотой дискретизации модулятора. Установите свойство PlaySound демодулятора к true включать воспроизведение звука.

fmbMod = comm.FMBroadcastModulator('AudioSampleRate',audio.SampleRate, ...
    'SampleRate',240e3);
fmbDemod = comm.FMBroadcastDemodulator( ...
    'AudioSampleRate',audio.SampleRate, ...
    'SampleRate',240e3,'PlaySound',true);

Считайте аудиоданные в кадрах длины 4410, примените широковещательную модуляцию FM, демодулируйте FM, сигнализируют и воспроизводят аудиовход.

while ~isDone(audio)
    audioData = audio();
    modData = fmbMod(audioData);
    demodData = fmbDemod(modData);
end
Открыть скрипт

Сгенерируйте основную форму волны RBDS, FM модулируют его со звуковым сигналом, и затем демодулируют его.

Примечание: Этот пример запускается только в R2017a или позже.

Создайте форму волны RBDS с 19 группами на кадр и 10 выборками на символ. Частота дискретизации формы волны RBDS дана 1187.5 x 10. Установите частоту дискретизации звука на 1187.5 x 40.

groupLen = 104;
sps = 10;
groupsPerFrame = 19;
rbdsFrameLen = groupLen*sps*groupsPerFrame;
afrRate = 40*1187.5;
rbdsRate = 1187.5*sps;
outRate = 4*57000;

afr = dsp.AudioFileReader('rbds_capture_47500.wav','SamplesPerFrame',rbdsFrameLen*afrRate/rbdsRate);
rbds = comm.RBDSWaveformGenerator('GroupsPerFrame',groupsPerFrame,'SamplesPerSymbol',sps);

fmMod = comm.FMBroadcastModulator('AudioSampleRate',afr.SampleRate,'SampleRate',outRate,...
    'Stereo',true,'RBDS',true,'RBDSSamplesPerSymbol',sps);
fmDemod = comm.FMBroadcastDemodulator('SampleRate',outRate,...
    'Stereo',true,'RBDS',true,'PlaySound',true);
scope = dsp.TimeScope('SampleRate',outRate,'YLimits',10^-2*[-1 1]);

Получите текущий аудиовход. Сгенерируйте информацию RBDS на том же сконфигурированном уровне как аудио. FM модулирует аудио стерео с информацией RBDS. Добавьте аддитивный белый Гауссов шум. FM демодулирует аудио и формы волны RBDS. Просмотрите формы волны в осциллографе времени.

for idx = 1:7
    input = afr();
    rbdsWave = rbds();
    yFM = fmMod([input input], rbdsWave);
    rcv = awgn(yFM, 40);
    [audioRcv, rbdsRcv] = fmDemod(rcv);
    scope(rbdsRcv);
end

Алгоритмы

Широковещательный модулятор FM включает функциональность основополосного модулятора FM, фильтрации перед акцентом и способности передать стереофонические сигналы. Алгоритмы, которые управляют основной модуляцией FM и демодуляцией, покрыты comm.FMModulator.

Фильтрация

FM усиливает высокочастотный шум и ухудшает полное отношение сигнал-шум. Чтобы компенсировать, вещательные компании FM вставляют фильтр перед акцентом до модуляции FM, чтобы усилить высокочастотное содержимое. Получатель FM имеет взаимный фильтр de-акцента после демодулятора FM, чтобы ослабить высокочастотный шум и восстановить плоский спектр сигнала.

Фильтр перед акцентом имеет highpass характеристическую передаточную функцию, данную

Hp(f)=1+j2πfτs ,

где τs является временной константой фильтра. Временная константа является 50 μs в Европе и 75 μs в Соединенных Штатах. Точно так же передаточной функцией для lowpass фильтра de-акцента дают

Hd(f)=11+j2πfτs .

Независимо от уровня выборки аудио сигнал преобразован в выходной уровень выборки на 152 кГц. Для частоты дискретизации звука 44,1 кГц фильтр перед акцентом имеет следующий ответ.

Стерео и FM RDS/RBDS – Мультиплексный Сигнал

FM широковещательно передал поддержки модулятора стереофонические и монофонические операции. Поддерживать передачу стерео, левое (L) и право (R) информация о канале (L+R) присвоено моно фрагменту спектра (от 0 до 15 кГц). Информацией (L-R) является амплитуда, модулируемая на область на 23 - 53 кГц основополосного спектра с помощью сигнала поднесущей на 38 кГц. Экспериментальный тон на уровне 19 кГц в мультиплексированном сигнале позволяет получателю FM когерентно демодулировать сигналы RDS/RBDS и стерео. Вот спектр мультиплексного основополосного сигнала.

Вот блок-схема широковещательного модулятора FM, который используется, чтобы сгенерировать мультиплексный основополосный сигнал. L(t) и R(t) обозначают формы волны временного интервала от левых и правых каналов. RBDS(t) обозначает форму волны временного интервала сигнала RDS/RBDS.

Мультиплексный сигнал сообщения, m(t) дают

m(t)=C0[L(t)+R(t)]+C1потому что(2π×19kHz×t)+C0[L(t)−R(t)]потому что(2π×38kHz×t)+C2RBDS(t)потому что(2π×57kHz×t) ,

где C0, C1 и C2 являются усилениями. Чтобы сгенерировать соответствующий уровень модуляции, эти усиления масштабируют амплитуды (L(t) ±R(t)) сигналы, экспериментальный тон на 19 кГц и поднесущая RDS/RBDS, соответственно.

Ограничения

  • Если RBDS является true, и аудио и входные параметры RDS/RBDS должны удовлетворить следующему уравнению:

    audioLengthaudioSampleRate=RBDSLengthRBDSSampleRate

  • Входная длина звукового сигнала должна быть целочисленным кратным свойство AudioDecimationFactor. Входная длина сигнала RDS/RBDS должна быть целочисленным кратным свойство RBDSDecimationFactor. Для получения дополнительной информации об этих двух свойствах см. метод info.

Ссылки

[1] Chakrabarti, я. H. и Hatai, я. “Новый Высокоэффективный Цифровой Модулятор FM и Демодулятор для Программно определяемого Радио и Его Реализации FPGA”. Международный журнал Реконфигурируемого Вычисления. Издание 2011, № 10.1155/2011, 2011, p. 10.

[2] Taub, Герберт и Дональд Л. Шиллинг. Принципы Систем связи. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1971, стр 142–155.

[3] Der, Лоуренс. “Пример по Модуляции частоты (FM)”. Пример FM. Silicon Laboratories Inc., стр 4–8.

Расширенные возможности

Смотрите также

Системные объекты

Блоки

Представленный в R2015a

Документация Communications Toolbox
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте