调频立体声广播的调制与解调.doc

通信系统课程设计
题目：调频立体声广播的调制与解调
班级：信工083班
姓名：何林兵
学好：20080202310
指导老师：张海燕、尹立强
时间：2011年5月23号-6月3号
一、实****目的
1、熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法；
2、通过实验进一步掌握、了解模拟宽带信号间接调频和解调的构成及其工作原理；
3、理论与模拟实践的结合，对理论的更好的认识。
二、实****仪器
◆ System View软件；
三、实****内容
◆ 原理
1、FM立体声广播的调制
在单声道传输中，接收机的每个扬声器都再生出同一个信息。虽然可以用特殊的扬声器将信息频率分开，但是不能在空间上将单声道声音分开。整个信息信号好像来自同一个方向。为了使聆听者具有身临其境的感觉，（其中包括了对声音频率和幅度的真实再现），所以我们要采用立体声广播。
FM立体声广播中，声音在空间上被分成两路音频信号，一个左声道信号L，一个右声道信号R，频率都在50HZ~15KHZ，左声道和右声道相加形成和信号(L+R)，相减形成差信号（L-R）。在调制之前，差信号（L-R）先对38KHZ的副载波进行抑制载波双边带调制，然后与和信号(L+R)进行频分复用后，作为FM立体声广播的基带信号进行调制。将导频取为19KHZ而不是38KHZ的原因是：19KHZ的导频更容易从接收端的频分复用信号中分离出来。
原理框图为：
L-R
+
+
38KHZ振荡器
19KHZ振荡器
衰减
+
FM调制器
输出
R右声道
左声道L
L+R
一
+
图一
2、FM立体声广播的非相干解调
接受立体声广播后先进行鉴频，得到频分复用信号。再对频分复用信号进行相应的分离，已恢复出左声道L右声道R。
原理框图如下：
BPF及其限幅器
鉴频器
LPF
0~15KHZ
BPF
23KHZ~53KHZ
导频滤波19KHZ
LPF
0~15KHZ
+
+
L
R
图二
其中，BPF的作用是抑制调频信号带宽以外的噪声；限幅器的作用是消除信道中的噪声和其他原因引起的调频波的振幅起伏；鉴频器有半波整流器和低通滤波器构成。
◆仿真
1、FM立体声广播的调频仿真电路：

图三
其中，模块0为左声道信号，频率为15；模块1为右声道信号，频率为15K；模块2为求负数；模块6为副载波，频率为38KHZ；模块26为导频，频率为19KHZ；模块8为衰减器；模块10为调频器。
2、FM立体声广播的解调仿真电路：
图四
其中，模块12为高斯白噪声；模块14为限幅器；模块15为微分器；模块16为半波整流器；模块17为低通滤波器；模块18、模块20为低通滤波器；模块19为带通滤波器；模块22为倍频器；模块24为反相器；并且，模块11、12构成带有噪声的信道；模块15~17构成了鉴频器（模块16、17构成包络检波器，鉴频器有微分器和包络检波器组成）。
2、设定系统的定时窗口
系统仿真之前首先必须定义参数，系统定时直接控制系统的仿真。同时系统定时的设定直接影响系统仿真的精度，如下图：
图五
其中， Samples为采样点数，设为512；Sample Rate为采样频率，应该大于2倍的载频，设为460。
分析仿真结果
左声道波形图和频谱图：
图六（a）
图六 (b)
右声道波形图和频谱图：
图七（a）
图七（b）
立体声基带信号波形图和频谱图：
图八（a）
图八（b）
立体声调制信号波形图和频谱图：
图九（a）
图九（b）
立体声加噪声波形图：
图十（a）
图十（b）
左声道解调波形图：
图十一（a）
图十一（b）
右声道解调波形图：