Демодулируйте сигнал FM радиовещания
comm.FMBroadcastDemodulator Система object™ демодулирует комплексный основополосный сигнал FM и фильтрует сигнал с фильтром de-акцента, чтобы произвести звуковой сигнал. Если Stereo свойство установлено в true, объект выполняет декодирование стерео. Если RBDS свойство установлено в true, объект также демодулирует RDS/RBDS сигнал. Для получения дополнительной информации см. Алгоритмы.
Демодулировать комплексный основополосный сигнал FM:
Задайте и настройте comm.FMBroadcastDemodulator объект. Смотрите Конструкцию.
Вызовите step чтобы демодулировать комплексный основополосный FM сигнализируют согласно свойствам comm.FMBroadcastDemodulator.
Запуск в R2016b, вместо того, чтобы использовать step метод, 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) выполните эквивалентные операции.
fmbDemod = comm.FMBroadcastDemodulator создает Системный объект демодулятора, fmbDemod, та частота демодулирует входной сигнал.
fmbDemod = comm.FMBroadcastDemodulator( создает объект демодулятора FM, Name,Value)fmbDemod, с каждым заданным свойством Name установите на заданный Value. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).
fmbDemod = comm.FMBroadcastDemodulator(MOD) создает объект демодулятора FM, fmbDemod, чьи свойства определяются соответствующим объектом модулятора FM, MOD.
|
Частота дискретизации (Гц) входного сигнала Задайте частоту дискретизации входного сигнала в Гц как положительный действительный скаляр. Значением по умолчанию является |
|
Пиковое отклонение частоты выходного сигнала (Гц) Задайте отклонение частоты демодулятора FM в Гц как положительный действительный скаляр. Значением по умолчанию является |
|
Постоянная времени фильтра (фильтров) de-акцента Задайте de-акцент постоянная времени фильтра lowpass как положительный действительный скаляр. Значением по умолчанию является |
|
Частота дискретизации звука выходного сигнала (Гц) Задайте выходную частоту дискретизации звука как положительный действительный скаляр. Значением по умолчанию является |
|
Отметьте, чтобы включить или отключить воспроизведение звука Чтобы воспроизвести выходной сигнал на аудио устройстве по умолчанию, установите это свойство на |
|
Buffer size аудио устройства Задайте размер буфера (в выборках) что объектное использование, чтобы связаться с аудио устройством как положительное скалярное целое число. Значением по умолчанию является |
|
Отметьте, чтобы включить или отключить аудио стерео Установите это свойство на |
|
Отметьте, чтобы демодулировать RDS/RBDS сигнал Если |
|
Сверхдискретизация фактора RDS/RBDS выход Задайте количество выборок RDS/RBDS выход как положительное целое число. Частота дискретизации RDS/RBDS дана Это свойство применяется только, когда вы устанавливаете Значение по умолчанию равняется 10. |
|
Опция, чтобы восстановить фазу сигнала RDS/RBDS Задайте, используется ли Схема Костаса, чтобы восстановить фазу сигнала RDS/RBDS. Установите эту опцию на Это свойство применяется только, когда вы устанавливаете Значением по умолчанию является |
| информация | Отфильтруйте информацию о широковещательном демодуляторе FM |
| сброс | Сбросьте состояния широковещательного объекта демодулятора FM |
| шаг | Примените широковещательную демодуляцию FM |
| Характерный для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Позвольте изменения значения свойства Системного объекта |
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 step синтаксис. 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 AudioSampleRate свойство совпадать с частотой дискретизации входного сигнала. Установите SampleRate свойство демодулятора совпадать с заданной частотой дискретизации модулятора. Установите PlaySound свойство демодулятора к true включить воспроизведение звука.
fmbMod = comm.FMBroadcastModulator('AudioSampleRate',audio.SampleRate, ... 'SampleRate',240e3); fmbDemod = comm.FMBroadcastDemodulator( ... 'AudioSampleRate',audio.SampleRate, ... 'SampleRate',240e3,'PlaySound',true);
Считайте аудиоданные в системах координат длины 4410, примените широковещательную модуляцию FM, демодулируйте FM, сигнализируют и воспроизводят аудиовход.
while ~isDone(audio) audioData = audio(); modData = fmbMod(audioData); demodData = fmbDemod(modData); end
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 систему координат 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
Широковещательный демодулятор FM включает функциональность основополосного демодулятора FM, фильтрации de-акцента и способности получить стереофонические сигналы. Алгоритмы, которые управляют основной модуляцией FM и демодуляцией, покрыты comm.FMDemodulator.
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
где τs является постоянной времени фильтра. Постоянная времени является 50 μs в Европе и 75 μs в Соединенных Штатах. Точно так же передаточной функцией для фильтра de-акцента lowpass дают
Для частоты дискретизации звука 44,1 кГц фильтр de-акцента имеет следующий ответ.
FM широковещательно передал поддержки демодулятора 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 сгенерированного модулированного сигнала, m(t).
m(t) дают
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.
Демодулятор применяет m(t) к трем полосовым фильтрам с центральными частотами в 19, 38, и 57 кГц, и к фильтру lowpass с частотой среза на 3 дБ 15 кГц. Полосовой фильтр на 19 кГц извлекает экспериментальный тон из модулируемого сигнала. Восстановленный экспериментальный тон удвоен и утроен в частоте, чтобы произвести сигналы на 57 кГц и на 38 кГц, которые демодулируют (L – R) и сигналы RDS/RBDS, соответственно. Чтобы сгенерировать масштабированную версию левых и правых каналов, которые производят звук стерео, (L + R) и (L – R), сигналы добавлены и вычтены. Сигнал RDS/RBDS восстанавливается путем смешивания с сигналом на 57 кГц.
Вот блок-схема широковещательного демодулятора FM.
Входная длина должна быть целочисленным кратным AudioDecimationFactor свойство. Если RBDS установлен в true, входная длина, кроме того, должна быть целочисленным кратным RBDSDecimationFactor. Для получения дополнительной информации об этих двух свойствах смотрите info метод.
[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 Частотной модуляции (FM)”. Пример FM. Silicon Laboratories Inc., стр 4–8.
