FM解调仿真技术研究.docx

简介：
本文档《FM解调仿真技术研究》探讨了频率调制信号解调仿真的理论与实践方法，通过分析不同参数对解调性能的影响，为无线通信系统的设计提供技术支持。 FM解调是无线通信领域中的关键技术之一，它用于从接收到的频率调制（FM）信号中恢复原始基带信息。本段落将探讨基于现场可编程门阵列（FPGA）实现的FM解调，并通过MATLAB进行仿真。 在本实验中，我们使用了特定参数设置的FM信号：载波频率为487.4MHz，调制信号频率50kHz，频偏100kHz，幅度-15dBm。这些设定决定了FM信号的基本特性。 解调过程的第一步是正交解调，利用载波的两个正交分量（通常包括正弦和余弦）来处理输入信号。这一过程中会将高频频带内的FM信号转换到较低的中频段，并通过两部分——cos和sin分量进行表示。 接下来，使用低通滤波器去除不需要的高频成分并保留有用的低频信息。具体来说，在本实验中，每个混频后的正交分量分别应用了fir（有限脉冲响应）滤波器处理后存储在变量f_mix_cos和f_mix_sin中。 随后是鉴相步骤，这是正交解调的关键环节之一。通过计算连续两个采样点的乘积并取反来实现这个过程，即(n-1)个周期内的cos值与当前sin值的乘积减去n周期内sin值与cos值的乘积的结果作为输出波形wave。这一步骤实际上是利用了相位检波器检测信号中的相位变化以恢复调制信息。 为了进一步减少数据速率和计算资源消耗，实验中使用了CIC（积分梳状滤波器）抽样结合FIR滤波的方法。5倍的抽取率将采样频率降低到400KHz，在此条件下一个周期内仅需8个样本点。这种组合方法不仅简化了数据处理流程还提高了信号质量。 综上所述，本实验展示了从MATLAB仿真到基于FPGA硬件实现的完整FM解调过程，涉及正交混频、滤波、鉴相和采样率降低等步骤，并为理解和实际应用无线通信系统提供了有益指导。