基于MATLAB的调频广播设计

2016-12-09江帅璋

新教育时代电子杂志(学生版) 2016年35期

关键词：基带调频载波

江帅璋

（宁夏省银川市宁夏大学宁夏银川 750021）

基于MATLAB的调频广播设计

江帅璋

（宁夏省银川市宁夏大学宁夏银川 750021）

通信代表着从一个地方向另一个地方发送信息，而另一个地方接收信息，之间产生交流和传递的过程，因此，我们可以将通信系统的主要功能总结为：实现信息从信息源到目的地的传输过程。通过分析可以看出，通讯系统的组成是比较复杂的，但是进一步的研究表明，通信系统主要是由三大部分所组成，依次为是发送端，信道以及接收端。

调频广播发送接收信道噪声

一、调制过程

对于通信系统来说，调制是十分的关键的。信号要实现在信道中的传输，必须要符合特定的条件。具体来看，在操作过程中，需要借助于将基带信号的频谱调制到特定范围，才能够更好的实现信号的传输。当然，从信号的性能来看，经过处理之后，其抗干扰能力在很大程度上得到了提升，能够更好的应对外界的该绕，从而确保信号的质量，避免信号失真。对于信号来说，如果采取的是不同的调制方式，则最终的信号的带宽也是不同的，如此可以看出，调制能够对带宽的利用率产生很大的影响。从目前来分析，调制主要包括两种：分别代表着基带调制和带通调制。大多数情况下，调制都是值得载波调制。[1]

载波调制的过程并不复杂，主要是通过调制信号来实现对载波参数的控制，从而确保具体的参数能够根据信号的规律发生变化。而这些调制信号就是来自于信源的消息信号，不管这些信号是模拟的，亦或者是数字的[1]。载波包括正弦以及非正弦两种。整体上来分析，基带信号对载波的调制主要目的有以下几个：

能够让信号以电磁波的形式传送出去。当发射信号时，我们需要天线帮助我们发射信号，天线的长度是跟发射信号的波长挂钩的。但存在一个问题就是基带中是较低的频率，为了提高比较好的辐射效率，我们需要采用很长的天线，这是不及实际的，为了促使信道能够实现多路复用，进一步提升信道的利用率。[2]

二、未来得到更好的带宽，并且进一步促使系统的抗干扰能力得到提升。

由此可见，一个通信系统的性能如何有很大层面的取决于这个系统的调制方式。

1.解调过程

可以看出，解调与调制之间实际上是一个相反的过程，从本质方面去理解，无论是解调还是调制，主要功能就是对接收信号进行处理。信号在传输过程中，必须要借助于信道来实现，信道能够实现对信号的放大。通过反变换功能，能够将接受到的信号解调到原来的频率范围。从现今的研究情况来看，信号的解调包括两种方式：第一种方式主要是相干解调方式。根据这种方式的特点，其也被称之为同步检波。第二种是非相干解调方式。实际上，尽管解调和调制是两个相反的过程，但是从本质方面来分析，调制和解调都是相似的，他们都是为了频谱的搬移。调制的主要功能是将基带信号频谱搬移到载波的位置，而解调则主要是将信号从载波位置搬回到其最初的位置。通过分析还可以看出，目前的情况下，相干解调方式的使用范围相对来说是更加狭窄的，通常都是在窄带调频信号当中得到具体的应用。如果采用的是相干解调方法，则在具体操作过程中，还需要进行同步信号操作，只有这样才能够保证该方法的处理效果；而非相干解调是目前FM系统的主要解调方式，其操作更加的简单，适应范围也更加广。

2.FM调制模型的建立

m(t)为基带调制信号，设调制信号为

设正弦载波为信号传输信道的具体功率为2σ。

3.调制过程分析

在整个调制过程中，载波的瞬时频偏和调制信号m(t)之间存在着正比例关系，具体如下：

式中，Kf为调频灵敏度

这时相位偏移为

则可得到调频信号为

4.FM解调模型的建立

通过的分析可以看出，第一种是相干解调方式，这种方式在应用过程中受到了很大的限制，因此，其应用的范围并不是很广；第二种是非相干解调方式。这个解调方式具有更好的实用性，其应用过程中，并不需要就信息同步信号的操作，无论是对WBFM信号还是对其他的信号，都能够得到应用，基于此，本文最终选择了非相干解调方法来进行解调[2]。

通过分析可以看出，非相干解调器包括限幅器、低通滤波器等。信号是经过调制之后才输出到限幅器中的，其主要功能为清掉接收信号在幅度上可能会发生的不正常的变化。而带通滤波器的主要功能是确保调频信号的顺利通过。鉴频器被分为两个部分：一个是微分器；而另一个是包络检波器。整个操作过程中，最终会借助于低通滤波器来实现对调整信号的处理。