Модулировать с помощью метода FM
FMModulator Система object™ применяет ЧМ-модуляцию к входному сигналу.
Для модуляции FM сигнала:
Определение и настройка FMModulator объект. См. раздел Строительство.
Звонить step применить ЧМ модуляцию к сигналу в соответствии со свойствами comm.FMModulator. Поведение step относится к каждому объекту на панели инструментов.
Примечание
Начиная с R2016b, вместо использования step для выполнения операции, определенной системным object™, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
H = comm.FMModulator создает объект системы модулятора, Hэта частота модулирует входной сигнал.
H = comm.FMModulator(demod) создает объект ЧМ-модулятора, свойства которого определяются соответствующим объектом ЧМ-демодулятора, demod.
H = comm.FMModulator( создает объект модулятора FM с каждым заданным свойством Name,Value)Name установить в указанное значение Value. Name должен отображаться внутри отдельных кавычек. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).
|
Пиковое отклонение частоты выходного сигнала (Гц) Задайте отклонение частоты ЧМ-модулятора в Гц как положительный действительный скаляр. Значение по умолчанию: |
|
Частота дискретизации входного сигнала (Гц) Укажите частоту дискретизации в Гц как положительный действительный скаляр. Значение по умолчанию: |
| шаг | Применяет модуляцию основной полосы частот FM |
| Общие для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства объекта системы |
reset | Сброс внутренних состояний объекта System |
При использовании resetэтот способ сбрасывает подоконный суффикс с последнего символа в ранее обработанном кадре.
Примените модуляцию основной полосы к синусоидальному входному сигналу и постройте график его отклика.
Задайте параметры примера.
fs = 1e3; % Sample rate (Hz) ts = 1/fs; % Sample period (s) fd = 50; % Frequency deviation (Hz)
Создайте синусоидальный входной сигнал длительностью 0,5 с и частотой 4 Гц.
t = (0:ts:0.5-ts)'; x = sin(2*pi*4*t);
Создайте системный object™ модулятора FM.
MOD = comm.FMModulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',fd);
ЧМ модулирует входной сигнал и строит график его реальной части. Видно, что частота модулированного сигнала изменяется с амплитудой входного сигнала.
y = step(MOD,x); plot(t,[x real(y)])
Примените модуляцию FM основной полосы к источнику белого гауссова шума и постройте график его спектра.
Задайте параметры примера.
fs = 1e3; % Sample rate (Hz) ts = 1/fs; % Sample period (s) fd = 10; % Frequency deviation (Hz)
Создайте источник белого гауссова шума длительностью 5 с.
t = (0:ts:5-ts)'; x = wgn(length(t),1,0);
Создать объект системы модулятора FM? и модулируют входной сигнал.
MOD1 = comm.FMModulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',fd); y = step(MOD1,x);
Создайте еще один объект-модулятор, MOD2, отклонение частоты которого в пять раз больше и применяют ЧМ-модуляцию.
MOD2 = comm.FMModulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',5*fd); z = step(MOD2,x);
Постройте график спектров двух модулированных сигналов. Большее отклонение частоты, связанное с каналом 2, приводит к уровню шума, который на 10 дБ выше.
SA = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',fs,'ShowLegend',true); step(SA,[y z])
Модулировать и демодулировать синусоидальный сигнал. Постройте график демодулированного сигнала и сравните его с исходным сигналом.
Задайте параметры примера.
fs = 100; % Sample rate (Hz) ts = 1/fs; % Sample period (s) fd = 25; % Frequency deviation (Hz)
Создайте синусоидальный входной сигнал длительностью 0,5 с и частотой 4 Гц.
t = (0:ts:0.5-ts)'; x = sin(2*pi*4*t);
Создание объектов системы FM-модулятора и демодулятора.
fmmod = comm.FMModulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',fd); fmdemod = comm.FMDemodulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',fd);
ЧМ модулирует входной сигнал и строит график его реальной части. Видно, что частота модулированного сигнала изменяется с амплитудой входного сигнала.
y = fmmod(x); plot(t,[x real(y)])
Демодулируйте ЧМ-модулированный сигнал.
z = fmdemod(y);
Постройте график входных и демодулированных сигналов. Выходной сигнал демодулятора точно совпадает с входным сигналом.
plot(t,x,'r',t,z,'ks') legend('Input Signal','Demod Signal') xlabel('Time (s)') ylabel('Amplitude')
[1] Чакрабарти, И. Х., и Хатай, И. «Новый высокопроизводительный цифровой ЧМ-модулятор и демодулятор для программно-определяемого радио и его реализации FPGA». Международный журнал реконфигурируемых вычислений. т. 2011, № 10.1155/2011, 2011, с. 10.
[2] Тауб, Герберт и Дональд Л. Шиллинг. Принципы работы систем связи. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1971, стр. 142-155.
Представляют частотно-модулированный сигнал полосы пропускания Y (t), как
(
где A - амплитуда несущей, fc - частота несущей, x (start) - входной сигнал основной полосы частот, а fΔ - отклонение частоты в Гц. Отклонение частоты представляет собой максимальный сдвиг от fc в одном направлении, предполагая | x (t) | ≤ 1.
ЧМ-сигнал основной полосы может быть получен из представления полосы пропускания путем его преобразования с понижением частоты на fc, так что
e−j4πfct−j2πfΔ 0tx (τ) dτ].
Удаление компонента при -2fc из ys (t) оставляет представление сигнала основной полосы y (t), которое выражается как
(
Выражение для y (t) переписывается как
t),
где (τ) dτ, который подразумевает, что входной сигнал - чешуйчатая версия производной фазы, ϕ (t).
Демодулятор задержки основной полосы используется для восстановления входного сигнала от y (t).
Задержанная и сопряженная копия принятого сигнала вычитается из самого сигнала,
[
где T - период выборки. В дискретных терминах wn = w (nT) и
Сигнал vn является аппроксимированной производной, такой, что vn ≈ xn.