FM модуляторы
На странице: 24255075100
Сортировка: По умолчаниюНаименование (А -> Я)Наименование (Я -> А)Цена (по возрастанию)Цена (по убыванию)Модель (А -> Я)Модель (Я -> А)
Type N° GTIN No contents. No contents. 405268898001 ATR 221 ASI Трансмодулятор, 2хASI-TS до 6хУКВ II, 87,5 … 108 МГц для профессиональной головной станции класса A, Blankom, B-Line или C-Line Основные ..
140,778.00 р.
Без НДС: 117,315.00 р.
545,514.88 р.
Без НДС: 454,595.73 р.
..
862,266.14 р.
Без НДС: 718,555.12 р.
..
573,670.48 р.
. .
890,421.74 р.
Без НДС: 742,018.12 р.
Type N° GTIN MCR 221 9054.01 405268890004 MCR 221 FM Модулятор — конвертер, 2хFM аудио ( SPDIF ), RDS на 2, FM для профессиональной головной станции класса A, Blankom, B-Line или C-Line Основные особенно..
97,957.79 р.
Без НДС: 81,631.49 р.
. .
146,644.05 р.
Без НДС: 122,203.37 р.
Мульти форматный модулятор, цифровой потоковый DTV плеер с USB/ASI входом TVB599, TVB599A Мультиформатный ВЧ модулятор CMMB, DVB-T / DVB-H, ATSC 8VSB, QAM (DVB-C & США-QAM), DVB-S / DVB-S2, T-DMB, ISDB-T, ISDB-S, DTMB, ATSC- M / H, DVB-T2, DVB-C2 с USB входом TVB599, TVB599A Проф..
237,439.57 р.
Без НДС: 197,866.31 р.
Мульти форматный модулятор, цифровой потоковый DTV плеер с USB/ASI/IP входом TVB599LAN Мульти форматный ВЧ модулятор DVB-T / DVB-H, ATSC 8VSB, QAM (DVB-C и USA-QAM), DVB-S / DVB-S2, T-DMB, ISDB-T, ISDB-S, DTMB, CMMB, ATSC-M/H, DVB-T2, DVB-C2 с USB, ASI и IP входом TVB599LAN TVB599LAN — эт.
287,587.67 р.
Без НДС: 239,656.39 р.
Мульти форматный модулятор, цифровой потоковый DTV плеер PCI Express TVB598 Мультиформатный ВЧ модулятор CMMB, DVB-T / DVB-H, ATSC 8VSB, QAM (DVB-C & США-QAM), DVB-S / DVB-S2, T-DMB, ISDB-T, ISDB-S, DTMB, ATSC- M / H, DVB-T2, DVB-C2 PCI Express TVB598. Профессиональный цифровой потоко..
228,452.46 р.
Универсальный адаптер AUX ФМ модулятор
Универсальный адаптер линейного входа AUX ФМ модулятор
Универсальный адаптер линейного входа AUX — это проводной ФМ модулятор, который позволяет существенно расширить мультемидийные возможности штатной магнитолы: адаптер позволяет воспроизводить музыкальные файлы с любых внешних аудио источников.
Основные преимущества универсального адаптера линейного входа CARAUX:
-Подключение к магнитоле напрямую в разрыв разъема ФМ антенны позволяет добиться высококачественного звучания, без каких-либо помех и наводок, при этом качество приёма радио не меняется.
-Миниатюрный дизайн: в отличие от устройств других производителей, которые предлагают расположить устройство в бардачке, наш адаптер можно спрятать и вывести в удобное для водителя место только провод AUX, тем самым сэкономив место в бардачке.
Характеристики ФМ модулятора:
-Рабочее напряжение: 12V DC
-Ток потребления: 50мА
-Рабочая температура: -35 — 80 C
-Рабочие частоты: 87.9 и 88.3 МГц
Процедура установки:
-Отключить аккумулятор автомобиля.
-Снять штатную магнитолу и найти разъем ФМ антенны.
-Подключить универсальный адаптер AUX в разрыв разъема ФМ антенны (могут понадобиться переходники) и подключить чёрный кабель (масса) к металлическому корпусу штатной магнитолы, красный провод (зажигание) на зажигание автомобиля.
-Подключить аккумулятор автомобиля.
-Подключить аудио устройство к линейному входу адаптера и включить питание на магнитоле.
-Проверить работоспособность устройства.
-Вывести AUX провод и кнопку включения устройства в удобное для Вас место и собрать всё в обратном порядке.
Комплектация устройства:
-Универсальный адаптер AUX CARAUX
-Провода подключения
MP3 FM Modulator Ritmix FMT-B100
FM-трансмиттер с функцией BASS BOOST, Bluetooth и USB-портом зарядки USB 5В/3.4А, предназначен для воспроизведения звонков и аудиофайлов с вашего телефона или подключенного USB-накопителя через динамики автомобильной аудиосистемы
- Воспроизведение аудиофайлов с вашего телефона или подключенного USB-накопителя через динамики автомобильной аудиосистемы
-
Беспроводная передача звонка от мобильного телефона на аудиосистему автомобиля через Bluetooth 5.
- Автоматическое включение функции «Hands-free» при поступлении звонка на телефон
- Сегментный экран для отображения информации
- Чтение MP3/WMA аудиофайлов с USB-диска объемом до 32 ГБ
- Возможность воспроизведения аудио с USB и Micro SD карт (до 32 Гб)
- Функция BASS BOOST
Основные характеристики
Тип дисплея сегментный жидкокристаллический
Подсветка дисплея есть
Размер дисплея 20 х 8 мм
Подключение дополнительной памяти до 32 ГБ
Воспроизводимые аудиоформаты MP3, WMA, FLAC, WAV
Поддержка Bluetooth есть
Версия Bluetooth 5.0
Примерный радиус действия Bluetooth до 8 м
Поддерживаемые профили Bluetooth A2DP, AVRCP, HFP
Роли в Bluetooth-соединении handsfree, приёмник аудио
Диапазоны радиосигнала УКВ / FM 87,5–108 МГц
Максимальный выходной ток до 3. 4 А
Вес 34 г
Размеры 34 х 43 х 85 мм
Количество кнопок 2
Что такое автомобильный FM-модулятор? — gadgetshelp,com
Старшие головные устройства — настоящее препятствие для нашего современного, одержимого умным телефоном мира. Если ваш автомобильный радиоприемник не оснащен Bluetooth или USB / дополнительным входом, ваши возможности прослушивания звука с мобильного устройства весьма ограничены.
В таких случаях большинство людей используют автомобильные FM-модуляторы. Эти гаджеты, по сути, добавляют дополнительный вход к любому автомобильному радиоприемнику.
Что такое автомобильный FM-модулятор?
Автомобильный FM-модулятор — это просто радиочастотный модулятор, который специально разработан для использования с автомобильными аудиосистемами. Эти радиочастотные модуляторы позволяют подключать внешние компоненты к телевизорам, домашним радиоприемникам и головным устройствам автомобилей.
Фото с АмазонкиРЧ модуляторы работают, добавляя аудио или видео сигналы к несущей. Эти сигналы затем обрабатываются телевизором или головным устройством, как если бы они были получены посредством эфирного ( OTA ) вещания. Но если вы не имеете дело с очень старым оборудованием, FM-модуляторы не нужны в настройках домашнего кинотеатра. Современные телевизоры и аудиоприемники созданы с нуля, с учетом HDMI , RCA, оптических и других соединений.
С другой стороны, автомобильные радиоприемники в любом случае в основном оснащены FM-радиоприемниками, что делает их идеальными кандидатами для FM-модуляторов.
Основы вещания
Как телевизионные, так и радиопередачи, включая AM и FM-радио , работают практически одинаково. На радио- или телевизионной станции аудио- или видеопрограммы добавляются к несущей с помощью частотной модуляции (FM) или амплитудной модуляции (AM). Измененные сигналы несущей затем транслируются по воздуху во всех направлениях.
Когда несущая воспринимается антенной, сигнал демодулируется аппаратными средствами внутри телевизора или радио. Этот процесс восстанавливает исходный сигнал от модулированной несущей, позволяя его отображать на телевизоре или воспроизводить по радио.
До цифровой эры телевизоры в основном испытывали недостаток в A / V входах . РЧ модуляторы были разработаны для облегчения связи между аналоговыми источниками и цифровыми медиаплеерами.
Обманывая тюнер с помощью FM-модулятора
Радиоприемники предназначены для приема сигналов из определенного диапазона в пределах электромагнитного спектра. Когда вы настраиваете радио на определенный канал, вы сканируете спектр для трансляции на определенной частоте.
В сущности, FM-модуляторы используют это преимущество для того, чтобы заставить автомобильную радиостанцию воспроизводить локально передаваемый сигнал. Вы по-прежнему настраиваете радиостанцию на определенную частоту, но вместо поиска радиостанции она находит сигнал от цифрового устройства, которое вставил FM-модулятор. (Этот же метод позволяет подключать DVD-плееры, Blu-ray-плееры и игровые приставки к телевизорам, не имеющим A / V-входов. )
Дейв Паркер / Flickr / CC 2.0FM-модулятор должен быть подключен между головным устройством и антенной для правильной работы. Сигнал от антенны проходит через модулятор в головное устройство, но модулятор также имеет вспомогательный вход, который можно подключить к мобильному устройству или цифровому источнику мультимедиа.
Когда устройство подключено к модулю таким образом, оно выполняет ту же функцию радиостанции в меньшем масштабе: аудиосигнал добавляется к несущей, которая затем передается на головное устройство.
Автомобильные FM-модуляторы и FM-передатчики
Хотя FM-модуляторы и передатчики похожи, есть ключевое отличие в том, как головные устройства принимают сигналы. Из-за законов, ограничивающих мощность нелицензионных радиопередатчиков, автомобильные FM-передатчики должны быть очень маломощными. Они достаточно сильны, чтобы передавать несколько футов, которые отделяют их от автомобильной антенны, но такой слабый сигнал может быть легко заглушен сильным сигналом вещания ОТА. Вот почему они работают лучше всего на частотах практически без приема.
FM-модуляторы все еще могут страдать от помех, и они обычно не могут соответствовать качеству звука вспомогательного порта, но они являются хорошим вариантом для головных устройств, которые не имеют вспомогательных портов.
Частотная модуляция (FM) — NI
Основной принцип FM состоит в том, что амплитуда аналогового сигнала основной полосы частот может быть представлена немного другой частотой несущей. Мы представляем эту взаимосвязь на графике ниже.
Рисунок 1. Частотная модуляция
Как показано на этом графике, различные амплитуды сигнала основной полосы частот (показаны белым) относятся к конкретным частотам несущего сигнала (показаны красным). Математически мы представляем это, описывая уравнения, которые характеризуют FM.
Во-первых, мы представляем наше сообщение или сигнал основной полосы частот простым обозначением m (t) . Во-вторых, мы представляем синусоидальную несущую уравнением:
x c (t) = A c cos (2πf c t) .
Фактический математический процесс для модуляции сигнала основной полосы частот m (t) на несущую требует двухэтапного процесса. Во-первых, сигнал сообщения должен быть интегрирован по времени, чтобы получить уравнение для фазы относительно времени, θ (t).Эта интеграция позволяет осуществлять процесс модуляции, поскольку фазовая модуляция довольно проста с типичной схемой I / Q-модулятора. Ниже приводится описание блок-схемы FM-передатчика.
Рис. 2. Блок-схема FM-передатчика
Как показано на приведенной выше блок-схеме, интегрирование сигнала сообщения приводит к уравнению для фазы относительно времени. Это уравнение определяется следующим уравнением:
, где k f — частотная чувствительность.Опять же, результирующая модуляция, которая должна произойти, — это фазовая модуляция, которая включает изменение фазы несущей с течением времени. Этот процесс довольно прост и требует квадратурного модулятора, показанного ниже.
Рисунок 3. Квадратурный модулятор
В результате фазовой модуляции результирующий FM-сигнал, s (t) , теперь представляет собой частотно-модулированный сигнал. Это уравнение показано ниже.
, где м (τ) = M cos (2πf м τ) .Проще говоря, мы также можем представить это уравнение как:
Проектирование и анализ частотного модулятора и демодулятора
Объектив
- Чтобы понять теоретические основы угловой модуляции, а также частотной модуляции (FM) и демодуляции
- Для реализации моделей Simulink для FM, включая базовую синусоиду и мультимедийный файл (музыку) для анализа каждого сигнала во временной и частотной областях с использованием временной области и анализатора спектра.
- Чтобы исследовать эффекты Additive Gaussian Channel (AWGN) в Simulink для FM
- Для наблюдения за передачей музыки в режиме реального времени для музыкального файла с FM-модуляцией через приемник USRP
1.
Теоретические основыАмплитудная модуляция была первым типом модуляции, который рассматривался в аналоговых системах связи. Амплитудная модуляция имеет очевидное преимущество в том, что она проста и относительно эффективна по ширине полосы. К недостаткам амплитудной модуляции можно отнести [1]:
- Поскольку сообщение встроено в амплитуду несущего сигнала, стоимость, производительность и размер линейных усилителей трудно обеспечить для получения приемлемых характеристик в системах AM.
- Когда сообщение проходит через период молчания в системах с двусторонней полосой (DSB) или односторонней полосой (SSB), передаются сигналы с очень малой несущей. Отсутствие сигнала приводит к усилению шума.
- Ширина полосы пропускания мала по сравнению с другими схемами модуляции, например, FM, сотовая связь, Wi-Fi и т. Д.
Угловая модуляция
В первом эксперименте мы проанализировали влияние изменения амплитуды синусоидальной несущей в соответствии с основополосным (информационным) сигналом. Значительное улучшение характеристик передачи достигается с угловой модуляцией . В этом типе модуляции амплитуда несущей поддерживается постоянной. Угловая модуляция обеспечивает улучшенные шумовые характеристики.
Фазовая модуляция и Частотная модуляция — это методы модуляции, анализируемые при угловой модуляции. В этом втором эксперименте мы рассмотрим наиболее распространенную схему модуляции в повседневной жизни, а именно частотную модуляцию или FM.
Пожалуйста, обратитесь к разделу «Основы аналоговой связи» , как обсуждалось в первом эксперименте.
Частотная модуляция
Сигнал с угловой модуляцией, описанный во временной области:
$ s (t) = A_c cos [2πf_c t + θ (t)] = Re \ {Aexp (jϕ (t) \} $, где $ A_c $ — амплитуда, тогда
Мгновенная фаза: $$ ϕ_i = 2πf_c t + θ (t) $$Мгновенная частота модулированного сигнала:
$ f_i (t) = \ frac {1} {2π} \ frac {d} {dt} [2πf_c t + θ (t)] = f_c + \ frac {1} {2π} \ frac {d [θ (t) ]} {dt} $, где $ \ frac {d [θ (t)]} {dt} $ называется фазовым отклонением. t m (λ) dλ \ Big] $$
Правило Карсона используется для определения полосы частот FM-волны. Согласно правилу Карсона, пропускная способность определяется по формуле:
.$ B_t = 2 W (1 + D) $, где W — ширина полосы информационного сигнала, а D — девиация частоты, которая определяется как для FM:
$$ D = \ frac {K_f} {2πW} max | m (t) | $$
Частотная демодуляция
Демодуляция с использованием дифференцирования
Частотный дискриминатор теоретически извлекает сообщение из принятого FM-сигнала.t m (λ) dλ \ Big) $ — высокочастотная составляющая. Следовательно, m (t) может быть восстановлено путем обнаружения конверта $ ds (t) / dt $.
Некогерентная FM демодуляция
Он также называется демодулятором частоты линии комплексной задержки, полученным с использованием блоков, как показано
Комплексный полученный FM-сигнал имеет как действительную, так и мнимую составляющие. {j (2πf_c t + θ_FM (t))} $$
Комплексный принятый сигнал является входом в два блока.{-j [(2πf_c t + θ (t) — (2πf_c (t-τ) + θ_FM (t-τ))]} $$
Следовательно, аргумент находится как:
$$ S∠s_ {pd} = — (2πf_c t + θ (t) — (2πf_c (t-τ) + θ_ {FM} (t-τ)) $$ $$ = — (2πf_c t-2πf_c (t-τ) + θ_ {FM} (t) -θ_ {FM} (t-τ)) $$
Предполагается, чтоτ является очень малым значением, может рассматриваться как оператор дифференцирования.
$$ s_d = ∠s_ {pd} = — \ bigg [\ frac {d} {dt} (2πf_c t) + \ frac {d} {dt} θ_ {FM} (t) \ bigg] = — \ Big [2πf_c t + 2πK_f m (t) \ Big] $$
Вы можете легко распознать, что этот результат очень похож на сигнал при демодуляции с использованием метода дифференцирования.
Этот метод часто называют FM вместо AM. Он в основном преобразует изменения частоты в изменения амплитуды.
Выход в дискретном времени:
$$ s_d = ∠ \ Big \ {(s_ {ip} [n] -s_ {qp} [n]) × (s_ {ip} [n-1] + s_ {qp} [n-1]) \ Большой \} $$
Во время эксперимента USRP в FM мы будем использовать некогерентную структуру демодулятора.
Для получения дополнительной информации см. [3].
Демодуляция ФАПЧ
ФАПЧ демодулирует FM-сигнал с помощью обратной связи, вынуждающей генератор с управляемым напряжением (VCO) оставаться в фазе с несущей входящего сигнала.Сообщение восстанавливается как управляющий вход ГУН [4]. В имитационном эксперименте (раздел 2) мы использовали ГУН для демодуляции информационного сигнала, чтобы облегчить жизнь.
2 Построение модели частотной модуляции и демодуляции Simulink
Структуры частотного модулятора и демодулятора описаны ниже. В первой модели вам предоставляется FM-структура, которая очень похожа на теоретические основы этого эксперимента.Во второй модели вы будете наблюдать изменения частоты относительно формы волны входного сигнала. В этом случае вы будете использовать блоки модулятора и демодулятора, предоставленные Simulink.
Модель-1
Частотная модуляция
Модель Simulink для FM-модулятора:
Рисунок 1: Блок-схемы FM-модулятораПараметры блоков описаны ниже:
Рисунок 2: Параметры блоков для FM-модулятора
Установите время симуляции около 0. 2 секунды для точного наблюдения за осциллограммами.
Результат в масштабе времени будет:
Рисунок 3: Временной диапазонЧастотный модулятор и демодулятор
Модель Simulink полного модулятора и демодулятора FM показана ниже:
Рисунок 4: FM-модулятор и демодуляторВам необходимо изменить фильтр и параметры VCO, как показано на скриншотах:
Рисунок 5: Параметры блока
Запустите симуляцию и наблюдайте за сигналами во временном диапазоне:
Рисунок 6: Временной диапазон для Модели-1Как видите, синусоида с ЧМ-модуляцией восстанавливается при демодуляции.
Модель-2
В модели-1 вы уже изучили теоретические основы FM. Во второй модели, вместо использования сложной структуры модулятора и демодулятора, мы реализуем FM-систему с использованием блоков прямого модулятора и демодулятора, определенных в Simulink. В этом случае входной сигнал имеет три различных формы: синусоидальная волна, прямоугольная последовательность импульсов и треугольные волны. Таким образом, мы сможем наблюдать изменения частоты, используя различные входы.Модель-2 выражается как:
Рисунок 7: Модель FM-2Блок генератора сигналов — это просто аналоговый вход. Чтобы использовать этот блок как вход FM-модулятора, нам необходимо его оцифровать. Блок перехода скорости (удержание нулевого порядка или ZOH) будет производить выборку аналоговой информации в соответствии с периодом выборки (см. Руководство по обзору для процесса выборки). в этом случае $ T_S $ равно $ 1 / 100e3 $.
Возьмите частоту входного сигнала как 5 Гц (используйте синусоидальную волну) и установите девиацию частоты для модулятора и демодулятора как 100 Гц соответственно.Кроме того, настройте временную шкалу в виде трех вертикальных макетов, чтобы проанализировать $ m (t) $ по сравнению с модулированным $ m (t) $.
В результате временной диапазон будет:
Рисунок 8: Временной интервал для Модели-2Аналогичным образом полностью восстанавливается $ m (t) $.
3. Построение модели Simulink для передачи музыки с использованием FM-модулятора и демодулятора (основная полоса)
Здесь мы реализуем FM-модулятор и демодулятор, используя музыкальный файл в качестве источника.В этом случае, поскольку источником является мультимедийный файл, а не чистая синусоида, нам нужна обработка DSP, то есть передискретизация и фильтрация. Вы не несете ответственности за процессы DSP. Однако вы можете найти их очень полезными при изучении частоты дискретизации, преобразования частоты, конечной импульсной характеристики (FIR), децимации и интерполяции и т. Д. Вы также можете проверить следующий ресурс:
Глава 3, Разложение сигналов с множественным разрешением, Али Н Акансу, Хаддат.
Модель показана ниже.
Рисунок 9: Модель Simulink для передачи музыки с использованием FM-модулятора и демодулятораРисунок 10: Блок передискретизации и фильтрации Рисунок 11: Блок FM-модулятора Рисунок 12: Блок некогерентного FM-демодулятора
4.
Передача и получение мультимедийного файла с помощью FM через USRPТеперь мы перейдем к следующему шагу, чтобы передать музыкальный файл, а затем получить его через оборудование USRP.В этом случае передача осуществляется в реальном времени, поэтому, в отличие от моделирования, вы будете наблюдать передачу по воздуху, а также шум.
Модель выражается как:
Передатчик (TX)
Рисунок 13: Дизайн Simulink® передачи мультимедийных файлов с использованием FM-модуляции Блоки передискретизации и фильтрациианалогичны имитации музыки и модулятора основной полосы частот.
Рисунок 14: Передатчик USRPПриемник (RX)
Рисунок 15a: Приемник — блок-схема верхнего уровняРисунок 15b: Блок приемника
Рисунок 15c: Блок демодуляции
5. Подготовка к лабораторным работам
Ответьте на следующий вопрос:
Предположим, что сигнал $ m (t) $ модулирован FM, и полученный полученный сигнал (вход приемника) имеет следующую форму волны:
$$ s (t) = cos \ bigg [2πf_c t- \ frac {1} {2π100} K_f cos (2πf_m t) \ bigg] $$- Найти $ m (t) $
- Постройте график $ | M (f) | $ и найдите энергию $ m (t) (f_m = 100 Гц) $
- Найдите полосу частот FM-сигнала $ (f_m = 100 Гц, K_f = 1000) $
6.
Лабораторные задачи- Выполните следующие задачи:
- Постройте модель-1 (рисунок 1). Объясните часть модуляции, как на рисунке 1, описывая каждый шаг как $ m (t), K_f $ и т. Д.
- Завершите модель 1, добавив демодулятор, как показано на рисунке 4. Затем объясните, как происходят модуляция и демодуляция.
- Добавьте канал аддитивного белого гауссовского шума (AWGN) в 1-a. Поиграйте со значениями дисперсии. Что происходит с вашим модулированным сигналом, когда вы увеличиваете мощность зашумленного канала?
- Постройте модель 2, как показано на рисунке 7..
- Объясните, как происходит модуляция и демодуляция, комментируя временные рамки и анализаторы спектра.
- В этом случае мы хотели бы иметь периодическую последовательность импульсов, поэтому нам необходимо модифицировать источник, изменив его величину и смещая по вертикальной оси. Вначале необходимо выполнить следующие шаги:
- Переключение формы волны генератора сигналов на прямоугольную форму с амплитудой 0. 5
- Подключите блок Добавить к источнику и добавьте константу значение 0,5
- Попросите преподавателя открыть, а затем запустить файл TX_FM_Music.slx. Проверьте блок-схему передатчика (вы не найдете никакой разницы, кроме симуляции музыки, кроме передатчика). Обратите внимание на центральную частоту передатчика.
- Откройте файл RX_FM_Music.slx на вашем компьютере. Установите центральную частоту такой же, как у передатчика, а затем запустите файл.Наблюдайте за передачей в реальном времени по воздуху.
7. Инструкции по лабораторному отчету
См. Инструкции на веб-сайте курса.
8. Список литературы
[1] М. П. Фитц, Основы систем связи, стр. 7.1-7.7, 2007, McGraw-Hill
[2] Хвей П. Хсу, Очерки теории и проблем сигналов и систем Шаума, стр. 1-5, 1995, McGraw-Hill
[3] Роберт В.Стюарт, Кеннет В. Барли, Дейл С.В. Аткинсон и Луиза Х. Крокетт, Программно-определяемое радио с использованием MATLAB и Simulink и RTL-SDR, стр. 355-358 и рисунок 9.17, Strathclyde Academic Media, 2015
[4] MathWorks®, Voltage Controlled Oscillator, по состоянию на 26.06.2016.
[5] MathWorks®, FM Modulator, по состоянию на 19.07.2016 г.
[6] Роберт В. Стюарт, Кеннет В. Барли, Дейл С.В. Аткинсон и Луиза Х.Крокетт, Программно определяемое радио с использованием MATLAB и Simulink и RTL-SDR, стр. 370-375, Strathclyde Academic Media, 2015
[7] MathWorks®, FM-стереоприемник с оборудованием USRP®, по состоянию на 01. 08.2016.
[8] MathWorks®, FIR Rate Conversion, по состоянию на 10 августа 2016 г.,
[9] Роберт В. Стюарт, Кеннет В. Барли, Дейл С.В. Аткинсон и Луиза Х. Крокетт, Программно-определяемое радио с использованием MATLAB, Simulink и RTL-SDR, стр.371, Strathclyde Academic Media, 2015 г.
Audiopipe RFM35 Nippon 2Ch FM-модулятор, вход 3,5 мм
Заявление об удовлетворенности клиентов JB Tools: Хотя JB tools не является «авторизованным» перепродавцем всей продаваемой продукции, JB Tools поддерживает все продукты, которые она продает, и предлагает своим клиентам 100% гарантию удовлетворения . Чтобы обеспечить удовлетворенность клиентов, JB Tools придерживается и строго соблюдает политику возврата и предлагает своим клиентам продукты на замену в зависимости от наличия продукта или полного возмещения (за вычетом затрат на обратную доставку) по усмотрению клиента.Поскольку JB Tools является независимым перепродавцом, JB Tools может предлагать продаваемые продукты по наиболее конкурентоспособным ценам, что приводит к существенной экономии средств, передаваемой непосредственно клиентам JB Tools. JB Tools гордится тем, что является надежным интернет-магазином, на которого его клиенты могут положиться, предлагая качественную продукцию по разумным ценам. Приверженность JB Tools к удовлетворению потребностей клиентов не имеет себе равных, поэтому JB Tools предлагает своим клиентам лучшую в своем классе программу гарантии для всех своих клиентов на все продукты, продаваемые JB Tools.Если клиент JB Tools считает, что продукт, приобретенный у JB Tools, имеет дефектное состояние и / или неисправность, клиенты JB Tools могут быть уверены, что JB Tools будет работать со своими клиентами, чтобы обеспечить решение проблем в соответствии с JB Tools. Программа гарантии, доступ к которой вы можете получить, нажав здесь.
Заявление об ограничении ответственности: JB Tools не позиционирует себя как производитель, филиал производителя или «авторизованный» дистрибьютор этого продукта.Приобретая этот продукт у JB Tools, покупателям не могут быть гарантированы какие-либо предоставляемые производителем услуги, предлагаемые производителем этого продукта (включая любое обучение или техническую поддержку, которые могут быть доступны в противном случае). Кроме того, при покупке этого продукта у JB Tools гарантия производителя, если таковая имеется, потенциально связанная с продуктом, может не выполняться производителем. JB Tools предоставляет этот отказ от ответственности, чтобы исключить вероятность путаницы, которая может ненадлежащим образом повлиять на ваше решение о покупке этого или любого другого продукта у JB Tools, а также для гарантии отсутствия путаницы в отношении наличия какой-либо аффилированности между JB Tools и производителем. этого продукта.Однако клиенты JB Tools могут быть уверены, что JB Tools выполняет свою гарантийную программу 100% времени. Кроме того, в связи с гарантией удовлетворенности JB Tools, JB Tools соответствует цене и / или всем рекламным акциям, связанным с ее продуктами.
Как реализовать модуляцию FM — Аналоговые — Технические статьи
Другие части, обсуждаемые в сообщении: LMX2571Для большинства людей прослушивание радио с частотной модуляцией (FM) является частью их жизни. Но что такое FM? Это просто популярная схема модуляции, используемая для встраивания информации на высокочастотную несущую. Требования к оборудованию для реализации FM низкие. Тем не менее, существует несколько методов реализации FM, каждая из которых имеет разные характеристики.
Реализация FM
В общем, FM можно реализовать как аналоговым, так и цифровым способом. Независимо от техники вам понадобится синтезатор частот (рис. 1) для генерации высокочастотной несущей радиосигнала.
Рисунок 1: Упрощенная блок-схема синтезатора частот
Синтезатор частот — это система с обратной связью, которая состоит из чистых и стабильных низкочастотных опорных часов (RefClk), микросхемы фазовой автоподстройки частоты (PLL), петлевого фильтра, определяющего полосу пропускания замкнутого контура, и высокочастотного сигнала. -частотный генератор, управляемый напряжением (ГУН). VCO будет отслеживать RefClk. Его частота равна N x RefClk, где N — число, большее или равное 1. Отклик контурного фильтра низкочастотный для RefClk и PLL. То есть выходы RefClk и PLL будут подвергаться фильтрации нижних частот перед переходом к VCO. Однако отклик контурного фильтра на ГУН проходит через фильтр верхних частот.
В зависимости от метода реализации FM сигнал модуляции (информация, которую вы хотите встроить в высокочастотную несущую) применяется для модуляции RefClk, VCO или PLL. В результате модуляции несущая частота будет непрерывно сдвигаться.Величина сдвига частоты называется отклонением частоты. На рисунке 2 показан ЧМ-сигнал во временной области и в области модуляции.
Рисунок 2: Модуляция FM
Реализация FM — аналоговая техника
При аналоговом подходе сигнал модуляции подается либо на RefClk, либо на VCO. Преимущества этого метода в том, что оборудование очень простое и легко реализуемое. Недостатки этого метода заключаются в том, что производительность не согласована или требует особой осторожности, чтобы обеспечить ее согласованность для разных ГУН и частот модуляции.
Например, предположим, что RefClk = 20 МГц, а VCO = 480 МГц. Поскольку VCO = N x RefClk, N = 24. Если сигнал модуляции 1Vpp применяется к RefClk и вызывает девиацию частоты ± 100 Гц на выходе RefClk, то девиация частоты на выходе VCO становится равной ± 2,4 кГц. Чтобы добиться такого же девиации частоты ГУН для ГУН = 960 МГц, вы должны отрегулировать силу сигнала модуляции, так как N стало 48. К сожалению, эта регулировка не обязательно может быть линейной.Другими словами, сигнал модуляции 0,5 В от пика до пика может не возвращать девиацию частоты ± 50 Гц. Это верно, даже если сигнал модуляции применяется к ГУН. Коэффициент усиления ГУН (Kvco) изменяется в зависимости от частоты ГУН. Kvco относится к тому, как частота VCO будет изменяться в зависимости от управляющего напряжения. Если Kvco не является линейным во всем рабочем диапазоне ГУН, то одинаковая мощность сигнала модуляции, применяемая к ГУН, приведет к различным отклонениям частоты при изменении частоты ГУН.
Кроме того, ширина полосы контура (LBW) будет определять используемую частоту модуляции. Если модуляция применяется к RefClk, максимальная частота модуляции будет меньше LBW, потому что контурный фильтр фильтруется нижними частотами до RefClk. Фактически, минимальная частота модуляции должна быть больше, чем LBW, если модуляция применяется к VCO. В некоторых случаях использования, требующих плоского отклика, сигнал модуляции будет применяться как к RefClk, так и к VCO одновременно. На рисунке 3 показан отклик контурного фильтра на RefClk и VCO.
Рисунок 3: Метод аналоговой реализации
Реализация FM — цифровая техника
Вы можете преодолеть недостатки аналоговой техники, синтезируя цифровую модуляцию ЧМ через ФАПЧ.Если VCO = N x RefClk, непрерывно изменяя значение N точным образом, вы можете синтезировать форму волны вида области модуляции, как показано на рисунке 2. Преимущества этого метода заключаются в том, что девиация частоты не зависит от Kvco и Частоты ГУН больше нет. Кроме того, если LBW достаточно широкая, частотная характеристика модуляции будет ровной. Компромисс заключается в том, что этот метод требует от логики большей мощности цифровой обработки, поскольку ФАПЧ требует непрерывного программирования.Кроме того, частота синтезирования (или частота дискретизации) должна быть выше, чем частота модуляции, чтобы уменьшить боковые полосы, создаваемые при дискретизации. Дополнительные сведения об этом методе см. В отчете приложения «Частотная манипуляция с LMX2571». На рисунке 4 показано, как желаемая форма волны дискретизируется и синтезируется с помощью LMX2571.
Рисунок 4: Метод цифровой реализации
Какая техника лучше?
В аналоговой системе FM-радиовещания аналоговая техника будет лучше.Это потому, что несущая обычно фиксируется на определенной частоте. Недостатков у этой техники вообще не бывает.
В приложениях с несколькими несущими каналами, например, двусторонней радиосвязи, цифровая техника будет лучше аналоговой.
В целом у обоих методов есть свои плюсы и минусы. Принятие будет зависеть от потребностей приложения, возможностей системы, индекса производительности и стоимости.
Дополнительные ресурсы
Мировое цифровое радио | Сверхэффективный меняющий правила игры FM-модулятор DRM, продемонстрированный RFmondial и Nautel
25 сен. Сверхэффективный FM-модулятор DRM, изменяющий правила игры, продемонстрированный RFmondial и Nautel
Отправлено в 16:47 в новостях автор: glo34ryНа IBC во время мероприятия Nautel компания RFmondial вместе с Nautel продемонстрировали свою усовершенствованную мультиплексированную модуляцию DRM для диапазона FM, которая позволяет вещательным компаниям передавать несколько каналов DRM на одном физическом передатчике.
Новейший член успешной LV-серии DRM-модуляторов и возбудителей RFmondial позволяет параллельно генерировать и передавать до шести чисто цифровых каналов DRM или в комбинированном аналоговом и цифровом режиме «Simulcast», один традиционный аналоговый FM-канал и до четырех Каналы DRM. Как объяснил Стефан Галлер, управляющий директор RFmondial GmbH в Ганновере, «используя спектр 600 кГц, можно разместить FM-сигнал, занимающий 200 кГц, в центре, а остальные 400 — передать два правых и два левых канала DRM или только два правых или левых. Каналы DRM, поскольку DRM занимает половину спектра FM.Один канал DRM передает от двух до трех программ, поэтому на одном передатчике, на одной антенне, можно транслировать в чистом DRM до 24 программ, возможно, слишком амбициозных, или одну программу FM и от 12 до 18 программ DRM ».
Эффективность достигается не только на уровне спектра, но и за счет возможности многократного использования одного и того же передатчика, той же антенны и систем сумматора. Планировщики оценят, что если вы хотели разместить два канала DRM на соседних частотах, это было очень сложно, и для хороших результатов вам действительно нужно было построить две башни и две антенны.Благодаря этому нововведению использование одного узла передачи и одной антенны стало возможным, более простым, обеспечивая эффективность и степень гибкости, неизвестные ранее. По словам Стефана Галлера: «Возможность свободно смешивать и комбинировать аналоговые и множественные цифровые сигналы DRM в соседних каналах с индивидуально варьирующимися уровнями мощности, поддерживая одночастотные сети, позволяет вещательным компаниям, сетевым регуляторам и планировщикам частот открывать новые возможности для планирования. и эксплуатация цифровых радиосетей.”
Новый высокопроизводительный цифровой FM-модулятор и демодулятор для программно-определяемого радио и его реализация на ПЛИС
В этой статье рассматривается реализация высокопроизводительного ЧМ-модулятора и демодулятора на ПЛИС для программно-конфигурируемой радиосистемы (SDR). Отдельные компоненты предлагаемого FM-модулятора и демодулятора были оптимизированы таким образом, что общая конструкция состоит из высокоскоростных, оптимизированных по площади и маломощных функций. Модулятор и демодулятор содержат оптимизированный прямой цифровой синтезатор частоты (DDFS), основанный на методе четвертьволновой симметрии для генерации несущей частоты с динамическим диапазоном без паразитных составляющих (SFDR) более 64 дБ. Модулятор FM использует конвейерную версию DDFS для поддержки повышающего преобразования в цифровой области. Предложенные FM-модулятор и демодулятор были реализованы и протестированы с использованием XC2VP30-7ff896 FPGA в качестве целевого устройства и могут работать на максимальной частоте 334,5 МГц и 131 МГц с использованием эквивалентных вентилей примерно 1,93 K и 6,4 K для FM-модулятора и FM-демодулятора соответственно. После подачи входного сигнала треугольной формы 10 кГц и установки тактовой частоты системы на 100 МГц с помощью Xpower была рассчитана мощность.Модулятор FM потребляет мощность 107,67 мВт, в то время как демодулятор FM потребляет мощность 108,67 мВт для того же входа, работающего с той же скоростью передачи данных.
1. Введение
В распространенных приложениях аудиовещания, таких как частное мобильное радио (PMR) и стандарты цифрового наземного аудиовещания (DAB-T), для передачи голоса требуется превосходная четкость наряду со стабильностью источника. Схема частотной модуляции (FM) используется в большинстве этих стандартов. Традиционно для генерации FM-сигнала использовались некоторые аналоговые компоненты для поддержки стандартов аудиовещания.Но возникли трудности с аналоговой схемой модуляции ЧМ из-за использования генератора, управляемого напряжением (ГУН). Используя ГУН, очень трудно получить хорошую четкость, а также стабильность источника в FM-модулированном или демодулированном сигнале, поскольку ГУН страдает отсутствием линейности в желаемом диапазоне частот. Таким образом, цифровая реализация схемы модуляции FM эволюционировала, чтобы заменить традиционный аналоговый аналог. В настоящее время для получения превосходных характеристик и хорошей четкости голоса в любой системе аудиовещания широко используется метод цифровой FM-модуляции и демодуляции.Чтобы обеспечить линейность во всем частотном диапазоне, разработчики решили заменить ГУН на DDFS, иногда называемый генератором с числовым управлением (NCO). Значительные исследования были выполнены по различным архитектурам цифровых FM модулятор. В некоторых из них делается упор на уменьшение эффекта искажения шума квантования, который возникает из-за битового разрешения на входе и выходе DDFS [1]. Некоторые из них рассматривали оптимизацию площади и низкое энергопотребление [2–4] в качестве основной цели.В данной работе один высокоскоростной цифровой FM-модулятор с низким энергопотреблением и уменьшенной площадью был реализован в устройстве FPGA для поддержки системы аудиовещания в системе программно-определяемого радио (SDR).
Существуют различные архитектуры [5–14] для реализации цифрового FM-демодулятора в одном кристалле, хотя их производительность в основном ограничивается точностью обработки аналогового сигнала. Основные принципы FM-демодуляции заключаются в том, как точно отличить небольшое отклонение частоты модулированного FM-сигнала от его центральной частоты.Метод ФАПЧ — один из популярных методов демодуляции ЧМ. Его можно легко реализовать в интегрированной форме, но внезапное отклонение от его свойства линейности ГУН в некоторых частях частотного диапазона ухудшает общие характеристики системы. Цифровые ФАПЧ представляют собой лучшее возможное решение для преодоления некоторых узких мест аналоговых ФАПЧ [15]. Из-за этого в современных FM-демодуляторах цифровая фазовая автоподстройка частоты (DPLL) в основном используется для выполнения частотной дискриминации.DPLL отслеживает изменения фазы и частоты принимаемого сигнала. Существуют также некоторые другие методы, с помощью которых частота может быть вычислена из отношения синфазной (I) и квадратурной (Q) составляющих. Современная связь вращается вокруг высокоскоростной передачи и приема данных с высокой скоростью. Реализация FM-демодуляторов в DSP на основе DPLL часто не отвечает таким строгим требованиям системы беспроводной связи. Альтернативное решение — реализовать его на ПЛИС из-за его гибкости и модульности.Маломощный и высокоскоростной линейный цифровой ЧМ-демодулятор с уменьшенной площадью, использующий технологию DPLL [5, 6], был реализован в целях разработки системы SDR. В этой работе были выполнены покомпонентные улучшения для получения компактной архитектуры, более быстрых системных часов и достижения меньшего энергопотребления по сравнению с существующими реализациями цифрового FM-демодулятора. В приложениях SDR ключевая проблема — меньшая площадь и низкое энергопотребление с поддержкой высокой скорости передачи данных. Ориентируясь на приемопередатчик беспроводной связи на основе SDR следующего поколения, в этой работе все основные компоненты FM-демодулятора на основе DPLL полностью оптимизированы без потери выходных характеристик системы по сравнению с предыдущими реализациями FM-демодулятора на основе DPLL.
Настоящая статья выглядит следующим образом. В разделе 2 описываются принцип и архитектура FM-модулятора и FM-демодулятора на основе DPLL, а также архитектура отдельных компонентов FM-модулятора и FM-демодулятора на основе DPLL, а в разделе 3 представлены результаты реализации FPGA с точки зрения результатов синтеза, результатов моделирования, Приведены результаты проверки на кристалле и результаты сравнения. Выводы приведены в разделе 4.
2. Архитектура цифрового FM-модулятора и FM-демодулятора на основе DPLL
2.1. Модулятор FM
В методе модуляции FM, который представляет собой разновидность методов угловой модуляции, мгновенная частота несущего сигнала изменяется линейно с модулированным сигналом сообщения основной полосой частот следующим образом: где — амплитуда несущей, — несущая частота, — константа девиации частоты. Архитектура модулятора FM показана на рисунке 1.
Модулятор FM состоит из (1) генератора данных FM, (2) интерполятора с коэффициентом интерполяции 32, (3) аккумулятора и (4). ) блок DDFS.Сигнал FCW использовался для генерации различных несущих частот. Блок накопителя складывает мгновенную частоту входного аудиосигнала с выбранной несущей частотой. И, наконец, блок DDFS принимает эту частоту как вход и генерирует FM-модулированный сигнал. Архитектура блока DDFS обсуждалась в следующем разделе.
(1) Генератор данных FM
Обычно схема модуляции FM используется для поддержки обработки звука в системе аудиовещания.Обычно аудиосигнал обрабатывается в диапазоне от 44 до 320 кбит / с. Входные данные FM дискретизируются на каждой тактовой частоте символа FM и сохраняются в регистре для дальнейшей обработки. Оцифрованные входные данные проходят через последовательно-параллельный преобразователь для генерации 8-битных входных данных FM. Архитектура генератора данных FM показана на рисунке 2.
(2) Интерполятор
Блок интерполятора используется в модуляторах FM для получения лучшего уровня мощности для передачи FM.В этой работе коэффициент интерполяции 32 был использован между двумя последовательными выборками звука. Схемы сначала вычисляют разность, а затем делят остаток на 32. Чтобы выполнить деление на 32, новые входные данные FM сдвигаются на один бит до и на четыре бита после вычитания. Затем к выходным данным добавляются предыдущие входные данные для каждого тактового сигнала символа. Для аппаратного выполнения операции интерполяции требуются один вычитатель, один сумматор и несколько регистров. Архитектура интерполятора показана на рисунке 3.
Спектральная плотность мощности разработанного FM-модулятора показана на рисунке 4.
2.2. ЧМ-демодулятор на основе DPLL
Работа цифровой схемы фазовой автоподстройки частоты как важного компонента ЧМ-демодулятора была задумана в начале 1970-х годов [16, 17]. Входной частотно-модулированный сигнал можно выразить следующим образом: Механизм обратной связи ФАПЧ заставляет DDFS генерировать синусоидальный сигнал с той же частотой, что и у, где Выходной сигнал фазового детектора, который является продуктом этих двух сигналов, определяется с использованием знакомой тригонометрической идентичности: где — коэффициент усиления фазового детектора.Первое слагаемое в (4) соответствует высокочастотной составляющей. Второй член соответствует разности фаз между и. Разность фаз, то есть между модулированным сигналом и несущей, дает желаемый исходный сигнал с частотой.
Единственный наиболее важный момент, который необходимо учитывать при проектировании ФАПЧ, заключается в том, что это система с обратной связью и, следовательно, она характеризуется математически теми же уравнениями, которые применяются к другим более традиционным системам управления с обратной связью.Математическая модель цифровой системы ФАПЧ может быть получена для анализа переходных и установившихся характеристик. Блок-схема типичной цифровой системы ФАПЧ в области [18] (дискретная область) и ее преобразование в области [19] (непрерывное время) показаны на рисунке 5.
Передаточная функция системы равна Система DPLL второго порядка улучшает характеристики контура с точки зрения скорости и диапазона захвата по сравнению с системой DPLL первого порядка.Поэтому используемая здесь система DPLL относится к системе второго порядка. Кривая отклика устройства на скачок получается с использованием MATLAB для системы, показанной на рисунке 6. Из рисунка видно, что система устойчива с выбросами в переходном состоянии.
Полный FM-приемник состоит из основных строительных блоков, как показано на рисунке 7. FM-приемник состоит из четырех основных частей: (1) фазовый детектор (PD), (2) контурный фильтр (LF), (3) Прямой цифровой синтезатор частоты (DDFS) и (4) КИХ-фильтр.
3. Фазовый детектор
Фазовый детектор используется для обнаружения фазовой ошибки между входящим частотно-модулированным сигналом от АЦП и выходной частотой, генерируемой DDFS. Для этой операции нужен один регистр и один модуль умножения. Вместо знакового арифметического умножителя используется модифицированная архитектура умножителя дерева Уоллеса, закодированного в кабине Radix-4 [20–22]. Эта архитектура была выбрана потому, что она уменьшает количество частичных произведений для процесса умножения битов.Обычно в умножителе Бута radix-4 необходимо выполнить три основных шага: (1) сгенерировать сокращенное частичное произведение в соответствии с алгоритмом Бута, (2) уменьшить количество добавлений частичного произведения и, наконец, (3) используйте высокоскоростной сумматор, например сумматор с упреждающим переносом (CLA), для последних двух строк частичного дерева продукта. Для операции знакового умножения схема расширения знака была объединена с алгоритмом Бута, который известен как модифицированный алгоритм Бута.Для умножения с использованием алгоритма Бута, модифицированного по основанию 4, три бита части умножителя будут сгруппированы и закодированы в один из значений, указанных в таблице 1.
|