Модулировать с использованием широковещательного метода FM
Модуляция > Модуляция аналоговой основной полосы
Блок основной полосы частот модулятора ЧМ-вещания предварительно подчеркивает звуковой сигнал и модулирует его в ЧМ-сигнал основной полосы частот. Если установлен флажок Стерео аудио, блок модулирует стерео аудио (L-R) на полосе 38 кГц в дополнение к основной полосе (L + R). Если установлен флажок Модуляция RBDS, блок также модулирует сигнал RBDS основной полосы на частоте 57 кГц. Дополнительные сведения см. в разделе Алгоритмы.
Укажите частоту дискретизации выходного сигнала как положительный действительный скаляр.
Задайте отклонение частоты модулятора в Гц как положительный действительный скаляр. Пропускная способность системы равна удвоенной сумме отклонения частоты и пропускной способности сообщения. Стандарты ЧМ-вещания определяют значение 75 кГц в США и 50 кГц в Европе.
В качестве положительного вещественного скаляра укажите константу времени фильтра верхних частот перед ударением. Стандарты ЧМ-вещания определяют значение 75 мкс в США и 50 мкс в Европе.
Укажите входную частоту дискретизации звука как положительный действительный скаляр.
Установите этот флажок, если входной сигнал является стереофоническим звуковым сигналом.
Установите этот флажок для модуляции сигнала RBDS основной полосы на частоте 57 кГц. По умолчанию этот флажок не установлен.
Укажите число выборок на символ RBDS как положительное целое число. Частота дискретизации RBDS задается коэффициентом избыточной дискретизации входа RBDS × 1187.5 Гц. Согласно стандарту RBDS частота дискретизации каждого бита составляет 1187,5 Гц.
Этот параметр появляется при установке флажка модуляции RBDS.
Значение по умолчанию - 10.
Выберите тип выполняемого моделирования.
Code generation. Моделирование модели с помощью генерации кода C. При первом запуске моделирования Simulink генерирует код C для блока. Код C используется повторно для последующего моделирования, если модель не изменяется. Этот параметр требует дополнительного времени запуска, но обеспечивает более высокую скорость моделирования, чем Interpreted execution.
Interpreted execution. Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB. Эта опция сокращает время запуска, но имеет более низкую скорость моделирования, чем Code generation.
Модулятор ЧМ-вещания включает в себя функциональные возможности модулятора ЧМ основной полосы частот, фильтрацию с предварительным ударением и возможность передачи стереофонических сигналов. Алгоритмы, которые управляют базовой ЧМ модуляцией и демодуляцией, описаны в comm.FMModulator.
ЧМ усиливает высокочастотный шум и ухудшает общее отношение сигнал/шум. Для компенсации, ЧМ вещатели вставляют фильтр предварительного подчеркивания перед ЧМ модуляцией для усиления высокочастотного содержимого. ЧМ-приемник имеет фильтр обратного снятия акцента после ЧМ-демодулятора для ослабления высокочастотного шума и восстановления плоского спектра сигнала.
Фильтр предварительного подчеркивания имеет функцию передачи характеристик верхних частот, заданную
j2.dfü s,
где λ s - постоянная времени фильтра. Постоянная времени составляет 50 мкс в Европе и 75 мкс в США. Аналогично, передаточная функция для фильтра снятия акцента нижних частот задается
j2āfü s.
Независимо от частоты дискретизации звука сигнал преобразуется в выходную частоту дискретизации 152 кГц. Для частоты дискретизации звука 44,1 кГц фильтр предварительного подчеркивания имеет следующий отклик.
Модулятор ЧМ-вещания поддерживает стереофонические и монофонические операции. Для поддержки стереопередачи информация левого (L) и правого (R) каналов (L + R) назначается моночастям спектра (от 0 до 15 кГц). Информация (L-R) модулируется по амплитуде в области от 23 до 53 кГц спектра основной полосы частот с использованием сигнала поднесущей 38 кГц. Тон пилот-сигнала на частоте 19 кГц в мультиплексированном сигнале позволяет ЧМ-приемнику когерентно демодулировать стереосигналы и сигналы RDS/RBDS. Вот спектр мультиплексного сигнала основной полосы частот.
Здесь представлена блок-схема модулятора ЧМ-вещания, который используется для генерации мультиплексного сигнала основной полосы частот. L (t) и R (t) обозначают сигналы временной области из левого и правого каналов. RBDS (t) обозначает форму сигнала во временной области сигнала RDS/RBDS.
Мультиплексный сигнал сообщения, m (t) задается
) + C2RBDS (t) cos (2λ × 57kHz × t),
где C0, C1 и C2 - это выигрыш. Для генерации соответствующего уровня модуляции эти коэффициенты усиления масштабируют амплитуды сигналов (L (t) ± R (t)), пилот-тона 19 кГц и поднесущей RDS/RBDS соответственно.
Если установлен флажок Модуляция RBDS, входы аудио и RBDS должны удовлетворять следующему уравнению:
RBDSLengthRBDSSampleRate
Входная длина звукового сигнала должна быть кратна целому числу коэффициента прореживания звука. Входная длина сигнала RBDS должна быть кратна целому числу коэффициента прореживания RBDS.
Загрузка входного аудиофайла, модуляция и демодуляция с использованием блоков ЧМ-вещания. Сравните спектр входного сигнала со спектром демодулированного сигнала.
Откройте окно doc_fmbroadcast модель.
Запустите модель. Спектр ЧМ-сигнала основной полосы ослабляется на более высоких частотах относительно исходной формы сигнала.
Поэкспериментируйте с моделью путем изменения параметров частотного отклонения (Гц) и временной константы (констант) фильтра предварительного акцентирования на модуляторе и демодуляторе и наблюдайте за воздействием на спектр ЧМ-сигнала.
| Порт | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|
| Вход сигнала |
|
| Выход сигнала |
|
[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.
[3] Дер, Лоуренс. «Учебное пособие по частотной модуляции (FM)». Учебное пособие по FM. Silicon Laboratories Inc., стр. 4-8.