基于SystemView的FM系统标准设计.doc
《基于SystemView的FM系统标准设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于SystemView的FM系统标准设计.doc(16页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、基于System ViewFM系统设计学生姓名: 指导老师: 摘 要 调频(Frequency Modulation,缩写:FM)是一个以载波瞬时频率改变来表示信息调变方法。在模拟应用中,载波频率跟随输入信号幅度直接成等百分比改变。调频技术通常利用在高频段VHF无线电上高保真无线电音乐和语音传送。本课程设计关键是实现模拟信号调频过程,同时对已调信号加以解调。设计经过System View软件实现系统设计和仿真,最终仿真效果和理论分析一致。关键词 调频;解调;设计和仿真;System View1引言信号调制本质是频谱搬移,把携带基带信号频谱搬移到较高频带上,适于信道传输。模拟信号调频(FM),即
2、已调信号瞬时角频率受基带信号控制而改变调制过程,调频信号瞬时频率和基带信号呈线性关系。已调信号频谱不会是原调制信号频谱线性搬移,而会产生和频谱搬移不一样新频率成份,故又称为非线性调制。本课程设关键是设计一个模拟信号调频和相干解调系统传输过程,同时利用System View加以实现和仿真。1.1 课程设计目标首先要深入了解模拟信号调频和解调原理,同时掌握System View平台使用,然后设计模拟系统传输过程并仿真,观察调制信号和解调信号波形,和已调信号和调频信号频谱改变,最终加入噪声,分析系统抗噪声性能。1.2 课程设计要求设计平台为System View集成环境。在System View下构
3、建调制解调电路,运行仿真后,观察解调信号和调制信号波形并分析,要求解调后波形和调制波形基础一致。同时观察调制前后信号频谱改变并分析,要求符合调频信号频谱非线性搬移特征。在调制解调电路上加入噪声源(高斯白噪声)后,观察解调信号失真情况并加以分析,要求系统在一定范围内含有良好抗噪声性能。独立完成全部设计。2 设计原理2.1 调频信号产生直接调频法信息源发送设备信道接收设备受信者噪声源通信系统通常模型调频就是用调制信号控制载波频率改变1。所谓频率调制(FM),是指瞬时频率偏移随限制信号吗m(t)成百分比改变,即调频信号瞬时角频率能够表示为: 其中为载波角频率,为调制信号,为频偏常数(调制常数),表示
4、调频器调制灵敏度,此时调频信号相位为:将上式代入得调频信号为:调频信号产生这里关键介绍了直接调频法。直接调频就是用调制信号直接去控制载波振荡器频率,使其按调制信号规律线性地改变。能够由外部电压控制振荡器频率叫做压控振荡器(VCO)。每个压控振荡器本身就是一个FM调制器,因为它振荡频率正比于输入控制电压,即若用调制信号作控制电压信号,就能产生FM波,图2.1:图2.1 调频器若被控制振荡器是LC振荡器,则只需控制振荡回路某个电抗元件(L或C),使其参数随调制信号改变。现在常见电抗元件是变容二极管。用变容二极管实现直接调频,因为电路简单,性能良好,已成为现在最广泛采取调频电路之一。在直接调频法中,
5、振荡器和调制器合二为一。这种方法关键优点是在实现线性调频要求下,能够取得较大频偏;其关键缺点是频率稳定度不高。2.2调频信号解调相干解调因为调频信号能够分解成同相分量和正交分量之和,所以能够采取线性调制中相干解调法来进行解调,图2.2:图2.2 FM信号相干解调依据公式能够设调频信号并设相干载波则相乘器输出为经过低通滤波器取出其低频分量再经微分器,即得解调输出可见,相干解调能够恢复原调制信号。这种解调方法需要当地载波和调制载波同时,不然将使解调信号失真。3设计步骤3.1 设计模拟调频和解调系统利用System View设计窗口,绘制出模拟信号调频和解调系统步骤。因为System View系统是
6、一个离散时间系统4。在每次系统运行之前,首先需要设定一个系统频率。仿真多种系统运行时,先对信号以系统频率进行采样,然后根据系统对信号处理计算各个采样点值,最终在输出时,在观察窗内,按要求画出各个点值或拟合曲线。此次系统时间设置为:起始时间(Start Time)0 s,停止时间(Stop Time)0.537075 s,时间间隔(Time Spacing)0.0005 s,样本数(No. of Sample)1024,具体在System View中实现图3.1:图3.1 时间设置设置系统时间以后,就利用设计窗口绘制模拟信号调频和解调System View模型,设计参数以下:图符0:调制信号,设
7、置为正弦曲线,振幅为1v,,频率为10Hz,初始相位为0;图符1:调频器,振幅为1v,频率为100Hz,相位为0,增益为50Hz/v。System View中提供调频器实现了系统调频过程,相当于原理中直接调频法中压控振荡器。图符2:带通滤波器,滤波器类型为切比雪夫带通滤波器,滤波器阶数为5,最低频率为80Hz,最高频率为120Hz。带通滤波器是为了让调制信号顺利经过,同时滤除带外噪声及高次谐波分量。图标3:乘法器,将已调信号和相干载波相乘。图标4:相干载波源,参数设置为幅度0.05v,频率为100Hz,相位为0。图标5:反相器,相干载波源提供信号,再经过反相器得到系统所需相干载波。图标6:低通
8、滤波器,滤波器类型为切比雪夫,阶数为5,低通频率为25,经过低通滤波器,取出相乘器输出信号低频分量。图标7:微分器,增益为1,信号低频分量经过微分器,即可得到解调信号。图标8,9,10:信号接收器图标11:延时器,延时0.06s,对调制信号延时,关键是使仿真后调制波形和解调波形吻合,即信号波形重合,起始端靠近。上述全部参数如表3-1所表示:表3-1 FM调制解调系统图符设置图符编号库、图符名称参数0Source:SinusoidAmp=1v,Freq=10Hz,Phase=0deg1Function:FMAmp=1v,Freq=100Hz,Mod Gain=502Operator:Linear
9、 Sys FiltersChebyshev Bandpass,5Poles,Low Cuttoff=80,High Cuttoff=1203Multiplier4Source:SinusoidAmp=0.05v,Freq=100Hz,Phase=0deg5Negate6Operator:Linear SysFiltersChebyshev Lowpass IIR,5Poles,Low Cuttoff =25Hz7DerivativeGain=18Sink:Analysis9Sink:Analysis图符编号库、图符名称参数10Sink:Analysis11DelayDelay=0.06s 总而
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 SystemView FM 系统 标准 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。