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FM调制解调原理
频率调制信号的表示式为:其中,kf为调频灵敏度,m(t)为调制信号。从公式出发即可完成频率调制的程序。
调频信号的解调方法通常是采用鉴频法。方框图如图所示
其中鉴频器包括微分电路和包络检波。
在模拟信号的调频程序中,先对输入参量的个数做出判断,少于则运行默认的。然后对信号进行调制,这里采样的调制信号是最简单的正弦信号,当然也可以为其他信号。调制过程中,积分是根据积分的定义编写的一段程序。在对已调信号进行解调前加入了噪声。解调过程中的微分同样的根据定义编写的,当然也可以采用MATLAB里自带的函数diff。在经过包络检波后对幅值做出了一定的修正。
下图是调频信号的时域频域波形。经过调频之后的信号频谱不仅发生了频谱搬移还增加了频率分量。
下图绿色的是小信噪比条件下的解调波形,可以发现信噪比对解调的影响。
而在语音信号的调频中,积分采用cumsum来完成,微分采用diff。因为经过调试发现,采用根据定义编写的程序由于循环运行需要很多时间。另外,在经过微分器后,包络检波和低通这段和幅度调制的非相干解调一样,所以也可以在经过微分后调用AM包络检波的程序。 对于调频信号来说,都会存在门限效应,使之在小信噪比情况下无法恢复出原来的调制信号。所以语音信号的调制解调是在很大信噪比情况下。
下面是语音信号调制解调的时域频域图。观看频谱可以看到调制信号的频谱相对于输入信号,发生了频谱搬移,还有在fc处多了一个冲激。
另外还有一个需要注意的问题,读入语音信号时所输入的路径必须和存放语音信号的路径相同。否则无法打开。
参考文献:
[1]樊昌信,曹丽娜。通信原理。国防工业出版社。2006.9
[2] Santosh, the LNM IIT Jaipur (India).santosh_am_fm.m.2002.4
[3]陈丽丹。FM调制解调系统设计与仿真
带通限幅器
鉴频器
低通滤波器
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