Демодулируйте с использованием FM метода
The FMDemodulator Система object™ демодулирует FM модулированный сигнал.
Для FM-демодуляции сигнала:
Определите и настройте FMDemodulator объект. См. «Конструкция».
Функции step FM демодулирует сигнал согласно свойствам comm.FMDemodulator. Поведение step характерен для каждого объекта в тулбоксе.
Примечание
Начиная с R2016b, вместо использования step метод для выполнения операции, заданной Системной object™, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Для примера, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
H = comm.FMDemodulator создает демодулятор Системного объекта, H, эта частота демодулирует входной сигнал.
H = comm.FMDemodulator(mod) создает объект FM-демодулятора, свойства которого определяются соответствующим объектом FM-модулятора, mod.
H = comm.FMDemodulator( создает объект FM-демодулятора с каждым заданным свойством Name,Value)Name установить на заданную Value. Name должен находиться внутри одинарных кавычек. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).
|
Пиковое отклонение частоты выхода сигнала (Гц) Задайте отклонение частоты FM-демодулятора в Гц как положительный действительный скаляр. Значение по умолчанию |
|
Частота дискретизации входного сигнала (Гц) Задайте частоту дискретизации в Гц как положительный действительный скаляр. Значение по умолчанию |
| шаг | Применяет демодуляцию полосы частот FM |
| Общий для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства системного объекта |
reset | Сброс внутренних состояний Системного объекта |
При использовании resetэтот метод сбрасывает оконный суффикс из последнего символа в ранее обработанном системе координат.
Модулируйте и демодулируйте синусоидальный сигнал. Постройте график демодулированного сигнала и сравните его с исходным сигналом.
Установите параметры примера.
fs = 100; % Sample rate (Hz) ts = 1/fs; % Sample period (s) fd = 25; % Frequency deviation (Hz)
Создайте синусоидальный входной сигнал с длительностью 0,5 с и частотой 4 Гц.
t = (0:ts:0.5-ts)'; x = sin(2*pi*4*t);
Создайте FM-модулятор и демодулятор Системных объектов.
fmmod = comm.FMModulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',fd); fmdemod = comm.FMDemodulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',fd);
FM модулирует входной сигнал и строит график его действительной части. Можно увидеть, что частота модулируемого сигнала изменяется с амплитудой входного сигнала.
y = fmmod(x); plot(t,[x real(y)])
Демодулируйте FM модулированный сигнал.
z = fmdemod(y);
Постройте график входа и демодулированных сигналов. Выходной сигнал демодулятора точно выравнивается с входным сигналом.
plot(t,x,'r',t,z,'ks') legend('Input Signal','Demod Signal') xlabel('Time (s)') ylabel('Amplitude')
Создайте FM-демодулятор System object™ из объекта FM-модулятора. Модулируйте и демодулируйте аудиоданные, загруженные из файла, и сравните спектр для демодулированных данных и входных данных.
Установите параметры примера.
fd = 50e3; % Frequency deviation (Hz) fs = 300e3; % Sample rate (Hz)
Создайте FM- Системного объекта модулятора.
mod = comm.FMModulator('FrequencyDeviation',fd,'SampleRate',fs);
Создайте объект демодулятора-компаньона при помощи объекта модулятора, чтобы сконфигурировать его.
demod = comm.FMDemodulator(mod);
Проверьте, что свойства идентичны в двух системных объектах.
mod
mod =
comm.FMModulator with properties:
SampleRate: 300000
FrequencyDeviation: 50000
demod
demod =
comm.FMDemodulator with properties:
SampleRate: 300000
FrequencyDeviation: 50000
Загрузите аудио данных в структурную переменную, S.
S = load('handel.mat');
data = S.y;
fsamp = S.Fs;Создайте Системный объект анализатора спектра.
specanalyzer = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',fsamp,'ShowLegend',true);
FM модулирует и демодулирует аудио данных.
modData = mod(data); demodData = demod(modData);
Проверьте, что график спектра входных данных (Канал 1) совмещен с графиком спектра демодулированных данных (Канал 2).
specanalyzer([data demodData])
Воспроизведение аудио файла после применения FM-модуляции и демодуляции. Пример использует преимущества характеристик System objects™, чтобы обработать данные в потоковом режиме.
Загрузите аудио файла, guitartune.wav, с использованием объекта audio файла reader.
AUDIO = dsp.AudioFileReader... ('guitartune.wav','SamplesPerFrame',4410);
Создайте объект аудио устройства средства записи для воспроизведения звука.
AUDIOPLAYER = audioDeviceWriter;
Создайте объекты модулятора и демодулятора, имеющие свойства по умолчанию.
MOD = comm.FMModulator; DEMOD = comm.FMDemodulator;
Считывайте аудио данных, FM-модулируйте, FM-демодулируйте и воспроизводите демодулированный сигнал, z.
while ~isDone(AUDIO) x = step(AUDIO); % Read audio data y = step(MOD,x); % FM modulate z = step(DEMOD,y); % FM demodulate step(AUDIOPLAYER,z); % Playback the demodulated signal end
Модулируйте и демодулируйте синусоидальный сигнал. Постройте график демодулированного сигнала и сравните его с исходным сигналом.
Установите параметры примера.
fs = 100; % Sample rate (Hz) ts = 1/fs; % Sample period (s) fd = 25; % Frequency deviation (Hz)
Создайте синусоидальный входной сигнал с длительностью 0,5 с и частотой 4 Гц.
t = (0:ts:0.5-ts)'; x = sin(2*pi*4*t);
Создайте FM-модулятор и демодулятор Системных объектов.
fmmod = comm.FMModulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',fd); fmdemod = comm.FMDemodulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',fd);
FM модулирует входной сигнал и строит график его действительной части. Можно увидеть, что частота модулируемого сигнала изменяется с амплитудой входного сигнала.
y = fmmod(x); plot(t,[x real(y)])
Демодулируйте FM модулированный сигнал.
z = fmdemod(y);
Постройте график входа и демодулированных сигналов. Выходной сигнал демодулятора точно выравнивается с входным сигналом.
plot(t,x,'r',t,z,'ks') legend('Input Signal','Demod Signal') xlabel('Time (s)') ylabel('Amplitude')
[1] Chakrabarti, I. H. and Hatai, I. «A New High-Performance Digital FM Modulator and Demodulator for Программно Определяемое Радио and Its FPGA Implementation». International Journal of Reconfigurable Computing. Том 2011, № 10.1155/2011, 2011, стр. 10.
[2] Тауб, Герберт и Дональд Л. Шиллинг. Принципы систем связи. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1971, pp. 142-155.
Представление частотно-модулированного сигнала полосы пропускания, Y(t) как
где A - амплитуда несущей, fc - частота несущей, x(τ) - входной сигнал основной полосы частот и fΔ - отклонение частоты в Гц. Отклонение частоты является максимальным сдвигом от fc в одном направлении, принимая |<reservedrangesplaceholder0>| ≤ 1.
Сигнал FM основной полосы может быть выведен из представления полосы пропускания путем преобразования его вниз путем fc таким образом, что
Удаление компонента в -2 fc из ys(t) оставляет представление сгенерированного модулированного сигнала, y(t), которое выражается как
Выражение для y(t) переписывается как
где , что подразумевает, что входной сигнал является масштабированной версией производной фазы, ϕ(t).
Демодулятор задержки основной полосы используется, чтобы восстановить входной сигнал от y(t).
Задержанная и сопряженная копия принятого сигнала вычитается из самого сигнала,
где T - период дискретизации. В дискретных терминах wn = w(nT), и
Сигнал <reservedrangesplaceholder3> - приблизительная производная ϕn, такого что <reservedrangesplaceholder1> ≈ <reservedrangesplaceholder0>.