comm.FMModulator

Модулируйте с использованием FM метода

Описание

The FMModulator Система object™ применяет FM-модуляцию к входному сигналу.

Для FM-модулирования сигнала:

Определите и настройте FMModulator объект. См. «Конструкция».
Функции step применить FM-модуляцию к сигналу согласно свойствам comm.FMModulator. 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.

Конструкция

H = comm.FMModulator создает модулятор Системный объект, H, эта частота модулирует входной сигнал.

H = comm.FMModulator(demod) создает объект FM-модулятора, свойства которого определяются соответствующим объектом FM-демодулятора, demod.

H = comm.FMModulator(Name,Value) создает объект FM-модулятора с каждым заданным свойством 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).

Свойства

FrequencyDeviation

Пиковое отклонение частоты выхода сигнала (Гц)

Задайте отклонение частоты FM модулятора в Гц как положительный действительный скаляр. Значение по умолчанию 75e3. Шумовая полоса системы равна удвоенной сумме отклонения частоты и ширины полосы пропускания сообщения. Это свойство неразрывно.

SampleRate

Частота дискретизации входного сигнала (Гц)

Задайте частоту дискретизации в Гц как положительный действительный скаляр. Значение по умолчанию 240e3. Скорость выхода выборки равна входу скорости выборки. Это свойство неразрывно.

Методы

шаг	Применяет FM полосовой модуляции

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.

Примеры

свернуть все

FM модулирует синусоидальный сигнал

Открыть Live Script

Примените полосовую модуляцию к синусоиде входному сигналу и постройте график его отклика.

Установите параметры примера.

fs = 1e3;              % Sample rate (Hz)
ts = 1/fs;             % Sample period (s)
fd = 50;               % 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 Системный object™ FM-модулятора.

MOD = comm.FMModulator('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 = step(MOD,x);
plot(t,[x real(y)])

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line.

График спектра модулированного FM сгенерированного модулированного сигнала

Открыть скрипт

Примените FM- полосовой модуляции к источнику белого Гауссова шума и постройте график его спектра.

Установите параметры примера.

fs = 1e3;              % Sample rate (Hz)
ts = 1/fs;             % Sample period (s)
fd = 10;               % Frequency deviation (Hz)

Создайте белый источник Гауссова шума длительностью 5с.

t = (0:ts:5-ts)';
x = wgn(length(t),1,0);

Создайте FM-модулятор Системного объекта? и модулируйте входной сигнал.

MOD1 = comm.FMModulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',fd);
y = step(MOD1,x);

Создайте другой объект модулятора, MOD2, чье отклонение частоты в пять раз больше и применяет FM модуляцию.

MOD2 = comm.FMModulator('SampleRate',fs,'FrequencyDeviation',5*fd);
z = step(MOD2,x);

Постройте график спектров двух модулированных сигналов. Большее отклонение частоты, сопоставленное с каналом 2, приводит к уровню шума, который на 10 дБ выше.

SA = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',fs,'ShowLegend',true);
step(SA,[y z])

FM модулирует и демодулирует синусоидальный сигнал

Открыть Live Script

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);

y = fmmod(x);
plot(t,[x real(y)])

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line.

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')

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line. These objects represent Input Signal, Demod Signal.

Избранная библиография

[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.

Алгоритмы

Представление частотно-модулированного сигнала полосы пропускания, Y(t) как

$Y (t) = A \cos (2 π f_{c} t + 2 π f_{Δ} \int_{0}^{t} x (τ) d τ),$

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

$\begin{matrix} y_{s} (t) = Y (t) e^{- j 2 π f_{c} t} = \frac{A}{2} [e^{j (2 π f_{c} t + 2 π f_{Δ} \int_{0}^{t} x (τ) d τ)} + e^{- j (2 π f_{c} t + 2 π f_{Δ} \int_{0}^{t} x (τ) d τ)}] e^{- j 2 π f_{c} t} \\ = \frac{A}{2} [e^{j 2 π f_{Δ} \int_{0}^{t} x (τ) d τ} + e^{- j 4 π f_{c} t - j 2 π f_{Δ} \int_{0}^{t} x (τ) d τ}] . \end{matrix}$

Удаление компонента в -2 _fc из _ys(t) оставляет представление сгенерированного модулированного сигнала, y(t), которое выражается как

$y (t) = \frac{A}{2} e^{j 2 π f_{Δ} \int_{0}^{t} x (τ) d τ} .$

Выражение для y(t) переписывается как

$y (t) = \frac{A}{2} e^{j ϕ (t)},$

где $ϕ (t) = 2 π f_{Δ} \int_{0}^{t} x (τ) d τ$ , 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,

$w (t) = \frac{A^{2}}{4} e^{j ϕ (t)} e^{- j ϕ (t - T)} = \frac{A^{2}}{4} e^{j [ϕ (t) - ϕ (t - T)]},$

где T - период дискретизации. В дискретных терминах _wn = w(nT), и

$\begin{array}{l} w_{n} = \frac{A^{2}}{4} e^{j [ϕ_{n} - ϕ_{n - 1}]}, \\ v_{n} = ϕ_{n} - ϕ_{n - 1} . \end{array}$

_{Сигнал <reservedrangesplaceholder3>} - _{приблизительная} _{производная} ϕn, такого что <reservedrangesplaceholder1> ≈ <reservedrangesplaceholder0>.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

Указания и ограничения по применению:

Смотрите Системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder).

См. также

comm.FMBroadcastDemodulator | comm.FMBroadcastModulator | comm.FMDemodulator

Введенный в R2015a

Документация

comm.FMModulator

Описание

Конструкция

Свойства

Методы

Примеры

FM модулирует синусоидальный сигнал

График спектра модулированного FM сгенерированного модулированного сигнала

FM модулирует и демодулирует синусоидальный сигнал

Избранная библиография

Алгоритмы

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Документация Communications Toolbox

Поддержка

Документация

comm.FMModulator

Описание

Конструкция

Свойства

Методы

Примеры

FM модулирует синусоидальный сигнал

График спектра модулированного FM сгенерированного модулированного сигнала

FM модулирует и демодулирует синусоидальный сигнал

Избранная библиография

Алгоритмы

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Документация Communications Toolbox

Поддержка

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®