基于軟件無線電的FM解調(diào)算法
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FM調(diào)制信號是抑制載波的信號，無法用常規(guī)鎖相環(huán)或窄帶濾波器直接提取參考載波，其載波相位變化只能取有限的幾個離散值，這就隱含了參考載波的相位信息。所以可以通過非線性處理，消除信號中的調(diào)制信息，產(chǎn)生與原載波相位有一定關(guān)系的分量，然后再提純該信號，恢復己被抑制的載波信號，進而完成信號的相干解調(diào)。在這里采用基于判決的數(shù)字COSTAS鎖相環(huán)來提出相干載波。COSTAS環(huán)的框圖如圖4所示。下面對照圖4分析一下COSTAS載波同步環(huán)的工作原理。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/153739.htm
如果不考慮噪聲的影響，輸入的數(shù)字化后FM信號可以表示為：
SFM=a(k)cosωck-b(k)sinωck (12)
其中，ωc載波頻率，a(k)、b(k)為發(fā)送的碼元信號。假設數(shù)控振蕩器產(chǎn)生的相干載波為：cos(ωck+△φ)，△φ調(diào)制載波與相干載波的相位差，經(jīng)過相干解調(diào)輸出的信號為：
I(k)=a(k)cos△φ+b(k)sin△φ (13)
Q(k)=b(k)cos△φ-a(k)sin△φ (14)
通過式13和式14可以看出I(k)、Q(k)兩路數(shù)字基帶信號中含有相位誤差信息，那么科斯塔斯環(huán)的鑒相器得到的相位誤差e(k)為：
e(k)=I(k)sign(Q(k))-Q(k)sign(I(k)) (15)
在科斯塔斯環(huán)的設計中，采用FIR低通濾波器作為匹配濾波器，通帶截止頻率為10 kHz，阻帶起始頻率為20 kHz。環(huán)路濾波器采用三階切比雪夫低通濾波器，阻帶起始頻率為10 kHz。仿真后，鑒相誤差和恢復的載波信號如圖5所示。
從圖5中可以看到，在0．4 s左右載波同步誤差趨近于零，也就是說此時載波已經(jīng)獲得了同步，如果碼元周期為0．1 s，那么經(jīng)過4個碼元周期就可以完成載波同步。
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