窄帶調頻原理及其SystemView仿真

另一種FM解調器就是所謂積分鑒頻器,如圖3所示。這類FM解調器已在很多單片F(xiàn)M收音機和接收機芯片中使用。

圖3中,調頻信號分成兩路,一路直接接到乘法器,另一路經(jīng)過一個耦合電容與一個LC并聯(lián)諧振回路組成的相移電路產(chǎn)生正交信號,作為乘法器的另一個輸入。所有相移由耦合電容產(chǎn)生的相移及諧振回路產(chǎn)生的附加相移組成。
簡單原理如下:
為了簡化問題,將輸入的NBFM信號簡單表示為一般角度調制信號的形式:

則通過上述相移網(wǎng)絡產(chǎn)生的另一路信號為:

式中:系數(shù)C1,C2由電路參數(shù)確定。兩路信號經(jīng)過乘法器后的輸出為:

其中,后一個頻率分量中的和項可用LP(低通濾波器)濾除,故輸出可化簡為:

式中:f(t)為調制信號。另外,要得到式(10)的近似結果,還要求系數(shù)C2足夠小。
特別說明的是,在實際計算機仿真中沒有由耦合電容和諧振回路構成的相移網(wǎng)絡,只能用其他方法的替代來實現(xiàn)相移。一種方法是用一個希爾伯特(Hilbert)變換濾波器來實現(xiàn),因為希爾伯特濾波器會引起整個通幫內(nèi)信號產(chǎn)生90°相移;另一種方法是通過一個簡單延剛電路產(chǎn)生相當于載波1/4周期的延時,從而在載波中心頻率上產(chǎn)生90°相移。當然,這樣做是一個理想化的近似,淡化了部分會在實際相移電路中出現(xiàn)的問題,但這樣并不影響對整個調制解調過程的分析和判斷。
2 SystemView仿真過程
2.1建立仿真模型
由上面的論述分析,參照窄帶調頻信號的調制解調原理框圖,在通信仿真軟件Systemview中建立完整仿真模型如圖4所示。

說明:參照圖1建立的窄帶調頻調制模塊,也稱間接法調頻;參照圖2和圖3建立了解調模塊,由相干解調和積分鑒頻器解調兩種方法組成,在積分鑒頻器中完成90°相移的部分又分延遲法和希爾伯特法兩種。
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