FM Broadcast Modulator Baseband
Модулируйте широковещательный метод FM использования
Библиотека
Модуляция> Аналоговая Полосовая модуляция
Описание
Блок FM Broadcast Modulator Baseband предварительно подчеркивает звуковой сигнал и модулирует его на основополосный сигнал FM. Если вы устанавливаете флажок Stereo audio, блок модулирует аудио стерео (L –R) в полосе на 38 кГц, в дополнение к основной полосе (L +R). Если вы устанавливаете флажок RBDS modulation, блок также модулирует основополосный сигнал RBDS на уровне 57 кГц. Для получения дополнительной информации см. Алгоритмы.
Параметры
- Sample rate (Hz)
Задайте частоту дискретизации выходного сигнала как положительный действительный скаляр.
- Frequency deviation (Hz)
Задайте отклонение частоты модулятора в Гц как положительный действительный скаляр. Системная полоса пропускания равна дважды сумме отклонения частоты и полосы пропускания сообщения. Стандарты телерадиовещания FM задают значение 75 кГц в Соединенных Штатах и 50 кГц в Европе.
- Pre-emphasis filter time constant (s)
Укажите, что предварительный акцент highpass фильтрует постоянную времени как положительный действительный скаляр. Стандарты телерадиовещания FM задают значение 75 μs в Соединенных Штатах и 50 μs в Европе.
- Sample rate of audio input signal (Hz)
Задайте входную частоту дискретизации звука как положительный действительный скаляр.
- Stereo audio
Установите этот флажок, если входной сигнал является стереофоническим звуковым сигналом.
- RBDS modulation
Установите этот флажок, чтобы модулировать основополосный сигнал RBDS на уровне 57 кГц. По умолчанию этот флажок не устанавливается.
- Oversampling factor of RBDS input
Задайте количество отсчетов на символ RBDS как положительное целое число. Частота дискретизации RBDS дана Oversampling factor of RBDS input ×
1187.5Гц. Согласно стандарту RBDS, частота дискретизации каждого бита составляет 1 187,5 Гц.Этот параметр появляется, когда вы устанавливаете флажок RBDS modulation.
Значение по умолчанию равняется 10.
- Simulate using
Выберите тип симуляции, чтобы запуститься.
Code generation. Симулируйте использование модели, генерируют код С. В первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink генерирует код С для блока. Код С снова используется для последующих симуляций, пока модель не изменяется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но обеспечивает более быструю скорость симуляции, чемInterpreted execution.Interpreted execution. Симулируйте модель с помощью интерпретатора MATLAB. Эта опция сокращает время запуска, но имеет более медленную скорость симуляции, чемCode generation.
Ограничения
Если вы устанавливаете флажок RBDS modulation, и аудио и входные параметры RBDS должны удовлетворить следующему уравнению:
Входная длина звукового сигнала должна быть целочисленным кратным аудио фактор децимации. Входная длина сигнала RBDS должна быть целочисленным кратным фактор децимации RBDS.
Примеры
Модулируйте и демодулируйте звуковой сигнал
Загрузите файл аудиовхода, модулируйте и демодулируйте использование широковещательных блоков FM. Сравните спектр входного сигнала с демодулируемым спектром сигнала.
Откройте doc_fmbroadcast модель.
Запустите модель. Спектр основополосного сигнала FM ослабляется на более высоких частотах относительно исходной формы волны.
Экспериментируйте с моделью путем изменения Frequency deviation (Hz) и параметров Pre-emphasis filter time constant (s) на модуляторе и демодуляторе и наблюдайте удар на спектр сигнала FM.
Поддерживаемые типы данных
| Порт | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|
| Вход сигнала |
|
| Выход сигнала |
|
Алгоритмы
Широковещательный модулятор FM включает функциональность основополосного модулятора FM, фильтрации перед акцентом и способности передать стереофонические сигналы. Для получения дополнительной информации об алгоритмах, используемых для основной модуляции FM и демодуляции, смотрите comm.FMModulator Система object™.
Фильтрация
FM усиливает высокочастотный шум и ухудшает полное отношение сигнал-шум. Чтобы компенсировать, вещательные компании FM вставляют фильтр перед акцентом до модуляции FM, чтобы усилить высокочастотное содержимое. Приемник FM имеет взаимный фильтр de-акцента после демодулятора FM, чтобы ослабить высокочастотный шум и восстановить плоский спектр сигнала. Этот рисунок показывает порядок операций по обработке.
Фильтр перед акцентом имеет highpass характеристическую передаточную функцию, данную
где τ s является постоянной времени фильтра. Постоянная времени является 75 μs в Соединенных Штатах и 50 μs в Европе. Точно так же передаточной функцией для фильтра de-акцента lowpass дают
Независимо от аудио частоты дискретизации модулятор преобразует сигнал в выходную частоту дискретизации на 152 кГц. Для частоты дискретизации звука 44,1 кГц фильтру перед акцентом показали ответ в этом рисунке.
Мультиплексированный стерео и RDS (или RBDS) сигнал FM
FM широковещательно передал поддержки модулятора стереофонические и монофонические операции. Поддерживать передачу стерео,
Информация о канале Left+Right присвоена моно фрагменту спектра (от 0 до 15 кГц).
Лево-Правильной информацией о канале является амплитуда, модулируемая на область на 23 - 53 кГц основополосного спектра с помощью сигнала поднесущей на 38 кГц.
Экспериментальный тон на уровне 19 кГц в мультиплексированном сигнале позволяет приемнику FM когерентно демодулировать стерео и RDS (или RBDS) сигналы.
Этот рисунок показывает спектр мультиплексного сгенерированного модулированного сигнала.
Мультиплексным сигналом сообщения, m (t), дают
где C 0, C 1, и C 2 является усилениями. Чтобы сгенерировать соответствующий уровень модуляции, эти усиления масштабируют амплитуды L (t) ±R (t) сигналы, экспериментальный тон на 19 кГц и RDS (или RBDS) поднесущая, соответственно.
Этот рисунок показывает Мультиплексирование (MPX) блок-схема энкодера широковещательного модулятора FM, который используется, чтобы сгенерировать мультиплексный сгенерированный модулированный сигнал. L (t) и R (t) является левыми и правыми компонентами звукового сигнала форм волны временного интервала. RBDS (t) является формой волны временного интервала RDS (или RBDS) сигнал.
Ссылки
[1] Hatai, я., и я. Chakrabarti. “Новый Высокоэффективный Цифровой Модулятор FM и Демодулятор для Программно определяемого Радио и Его Реализации FPGA”. Международный журнал Реконфигурируемого Вычисления (25 декабря 2011): 1-10. https://doi.org/10.1155/2011/342532.
[2] Taub, H. и D. Шиллинг. Принципы Систем связи. Ряд McGraw-Hill в Электротехнике. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1971, стр 142–155.
[3] Der, Лоуренс. "Пример по Частотной модуляции (FM)". Silicon Laboratories Inc., стр 4–8.