调频立体声广播系统的建模与仿真

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1、《通信系统建模与仿真》实训报告院别：专业：年级班级：学生姓名：指导老师：完成日期：调频立体声广播系统的建模与仿真院别：专业：年级班级：学生姓名：指导老师：完成日期：院别：专业：年级班级：学生姓名：指导老师：完成日期：院别：专业：年级班级：学生姓名：指导老师：完成日期：院别：专业：年级班级：学生姓名：指导老师：完成日期：目录1概述12设计要求12.1调频立体声广播的调制12.2调频立体声的非相干解调13设计方案13.1发射机设计方案13.2接收机设计方案14总结115致谢126参考文献121概述本设计是调频广播系统是小功率无线调频广播

2、播发系统的开路无线电广播具有效果好，成本低，使用便捷，维修方便等特点，小功率无线广播系统是由发射和接收两部分组成，发射与接收的性能优劣决定着调频广播的收听效果。由多条声音信息通道来传输声音信息，使还原时呈现空间声像的广播技术。常用的为二通道。由于立体声信号频带宽，信号质量要求高，通常采用调频方式传输。收听时也需配置两个通道，甚至采用环绕声喇叭，可获得有空间层次的立体声效果。2设计要求2.1调频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。

3、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。调频立体声广播中，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

4、端的频分复用信号中分离出来。原理框图为：12L-R++38KHZ振荡器19KHZ振荡器衰减+调频调制器输出R右声道左声道LL+R一+图1.2.1立体声广播信号的形成2.2调频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LPF0~15KHZBPF23KHZ~53KHZ导频滤波19KHZLPF0~15KHZ++LR图1.2.2立体声广播信号的解调其中，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

5、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。123设计方案3.1发射机设计方案我们根据MATLAB设计图纸，进行调制出图1.调频立体声发射机建模与仿真（1）仿真模型：根据立体声广播信号形成原理，可建立调频立体声发射机仿真模型如图3.1.1所示。用SignalGenerator和Voltage-ControlledOscillator模块产生的500Hz~15kHz之间的扫频信号作为音源，并通过两个参数不同的滤波器来模拟不同的传输路径特性。得出的左右两路信号经过相互加减、平衡调制和导频叠加之后得出立体声基带

6、信号，最后通过Zero-OrderHold和SpectrumScope模块将其频谱显示出来。图3.1.1调频立体声发射机仿真模型（2）参数设置：图中各模块参数设置如下：信号发生器：产生振幅为1、频率为10Hz的正弦波。压控振荡器：输出振幅为1、静态频率为500Hz和15kHz的中间点、输入灵敏度为(15kHz-500Hz)/2。带通滤波器：通带为1.5kHz~15kHz的1阶Butterworth带通滤波器。低通滤波器：截止频率为5kHz的1阶Butterworth低通滤波器。频谱示波器：缓存长度1024、缓存交叠512、FFT长度

7、512、谱平均点数2、显示器位置get(0,'defaultfigureposition')、频率单位Hertz、频率范围[0…12Fs/2]、幅度刻度Magnitude-squared、输入信号采样时间Inheritsampleincrementfrominput、Y轴最小刻度-5、Y轴最大刻度150。图3.1.2信号发生器图3.1.2发射机压控震荡器12图3.1.3带通滤波器图3.1.4低通滤波器12图3.1.5频谱示波器（a）图3.1.6频谱示波器（b）图3.1.7频谱示波器（c）12图3.1.8二倍锁相环电路（3）仿真结果：

8、仿真步长设置为1/1e6，仿真运行结果如图所示。图1.1.2仿真运行结果3.2调频立体声接收机建模与仿真（1）仿真模型：根据立体声广播信号形成原理和立体声广播信号解调原理，可建立调频立体声发射机、接收机仿真模型如图3.2.1所示。图中