Модулируйте с использованием FM метода
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.
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( создает объект FM-модулятора 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 модулятора 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 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.
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)])
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])
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>.
