基于System View的FM系统设计 - 图文

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由图3.4的调制信号与解调信号效果图可以明显的看出调制信号与解调信号基本重叠，仅是起始端有些细微的差别，这是因为解调系统在此时还未能进入状态，还未能对信号进行正确的解调，从图中可以看出经过很短的时间，相干解调系统就实现了对信号的正确解调。因此可以证明系统的设计是成功的。

同时比较图3.3和图3.4可以明显的看出系统对调制信号加入延时器后的效果，能够更加直观地看清调制信号与解调信号的关系，便于分析。

通过System View分析窗口中的“Sink Calcutor”也就是接受计算器可以计算出调制信号的频谱以及调频信号的频谱，计算结果如图3.5和图3.6：

图3.5 调制信号的频谱

图3.6 调频信号的频谱

比较调制信号与调频信号的频谱可以明显的看出调频信号相对于调制信号

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频谱扩展了，这可以充分证明调频是非线性调制，正如调频的原理所述，调制信号的频谱不是原调制信号的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率部分，故又称为非线性调制。

同时从调频信号的时域波形（图3.7）可以明显的看出，调制信号的频率明显增高， 这完全符合引言中对于调制本质的描述，调制的本质就是把携带基带信号的频谱搬移到较高的频带上。

图3.7 调制信号时域波形

综上所述，本次设计的模拟调频与相干解调系统实现了信号的调制与解调的过程，仿真波形与频谱也符合原理的描述。

3.3 系统的抗噪声性能

加入噪声后，系统的System View模型如图3.7所示：

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图3.7 加入噪声后的系统System View模型

由于加性噪声被认为只对已调信号的接受产生影响，因而通信系统的抗噪声性能可以通过解调系统的抗噪声性能来衡量。

设计中，在调制信号进入解调系统之前加入一个高斯白噪声，噪声由信号源（图符13）提供，通过加法器（图符12），加入系统中。 系统加入噪声后的模型相对原系统增加了以下两个图符： 图符12：加法器，将噪声加入调频信号

图符13：噪声源，高斯白噪声，方差依次取值（1V、0.5V、0.2V、0.1V）

上述参数如表3-2所示：

表3-2 系统加入噪声后的补充图符设置

图符编号 12 图符名称 Adder 参数 13 Gauss Noise STD Deviation=（1、0.5、0.2、0.1）v

再次运行系统可以得到解调波形，如图3.8所示：

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图3.8 高斯白噪声为1v时的解调波形

由此解调波形可知，加入噪声后的解调波形严重失真， 为了解决失真严重的问题，可以尝试改变高斯白噪声的幅值，减小噪声。

第一次将1v的方差降到了0.5v，从图3.9可以明显的看出解调信号的失真情况得到了缓解，虽然还不是很理想，但是可以证明减小噪声幅值，可以减小失真，因此可以继续尝试，得到理想的解调波形。

第二次将幅值降到了0.2v，如图3.10，失真相对于0.5v的幅值又有了一定程度的减小。

第三次将幅值降到了0.1v，如图3.11，失真就比较小了。

由上述过程可以看出系统在加入高斯白噪声的幅值小于0.2v时抗噪声性能良好。