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无线电广播的英语,RF无线电广播的详解介绍教程

发布时间:2023-09-24 09:30:23编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对无线电广播的英语,RF无线电广播的详解介绍教程不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

无线电广播的英语,RF无线电广播的详解介绍教程

虽然调频广播是一种常见的技术,但其概念有时很难理解。本课程将讨论如何使用NI LabVIEW软件和NI USRP-2920收发器建立调频广播,并对广播调频信号的基本知识有更深入的了解。

在本练习中,您首先需要获取并分析一个宽频谱来定位一个无线电台。然后搜索特定电台,解码并收听。然后,你可以使用NI USRP-2920和LabVIEW与这个过程中每一步的时域和频域信号进行交互,从而最大限度地加深你对概念的理解。学习本指南后,您可以:定位调频广播电台,识别它们的频谱形状,并确定电台所需的带宽。

识别解调后的FM无线电信号中的子载波识别多线程读写的“流水线”设计模式背景FM代表调频,是对信息信号进行编码的过程,比如音乐信号,信号的频段就是无线电频段。世界各地的调频广播电台使用中心频率在87.5 MHz到108 MHz的信号进行传输,每个电台的带宽通常为200 kHz。在这个例子中,使用94.7 MHz的中心频带,并且本地无线电台的频带接近美国的FM频带的中心频率。

NI USRP-2920是一种灵活的射频收发器,可以发送和接收信号。本例中,RF前端配有一个接收器,用于获取10 MHz频段的RF频谱,以进行FM广播。图一。倪USRP-2920

USRP-2920通过直接连接到RX1的天线接收FM信号,然后使用两个高速模数转换器将信号下变频到基带I/Q和采样点。I/Q代表同相(I)和正交(Q),便于创建相当于RF频段信号的基带(较低频率)。产生的I/Q采样点通过千兆以太网接口发送到PC,并在LabVIEW中进行处理。图二。查找调频信号。vi显示调频电台。

现在,您需要LabVIEW虚拟仪器或VI来处理I/Q采样点。您可以使用虚拟仪器定制USRP-2920的前面板或用户界面。图2是调频波段的平均频谱。图中的每个峰代表一个地方电台。在图3中,放大了94.7 MHz,可以看到这个电台占用的频谱。图3。FM94.7 FM 200 kHz带宽

如果射频信号只是一个94.7 MHz的单频音,在这里会表现为一个非常窄的峰值。但是可以看出,广播站的射频能量是在多个频率上传播的。因为这是一个大约200kHz的信号带宽,所以它包含调频音频(以及下面将讨论的一些其他信息)。要提取音频,需要使用不同的VI来配置USRP-2920,从而获取电台广播的窄带射频信号并解调。

FM Deod声卡VI解调FM广播的RX频率设置为94.7 MHz,I/Q采样率为200 kS/s,增益为25 dB。根据所使用的无线电台和天线,配置会有所不同。一旦配置完成,VI将开始运行。图4。带FM解调声卡的演示FM广播。

在这个VI中,你可以看到正在播放的音乐的时域和频域信息。现在,我们来研究如何提取音频。与第一个例子一样,进入LabVIEW的第一个样本是代表复数的原始基带I/Q信号。利用LabVIEW调制工具包,FM可以解调I/Q信号。当音频样本被还原且低于44.1 kHz时,可以在界面上方显示时域波形。界面底部显示调频解调信号的频谱。调制后,可以清楚地看到,许多频谱一起形成一个单一的调频信号。

虽然信号是不断变化的,但还是能发现一些固定的模式。根据均方根(RMS)平均值,可以确定信号的常见形状。

打开附带的视频,查看和收听运行这个VI的结果,特别是在查看VI的程序框图时,可以发现三个截然不同的图标。每一行都是一个加工步骤,生成的结果用于下一行的下一个循环加工。将一个串行任务划分为多个并行任务并在后续循环中运行的过程称为流水线操作。从While循环顶部的图标初始化,并从USRP-2920获得I/Q信号。在while循环过程中,FM信号被解调并重新采样为音频。

while循环底部第三行中的图标不断将恢复的音频输出到声卡。流水线可以确保VI能够通过所有三个处理步骤有效地传输数据。(请注意,流水线有一定的延时;信号从天线接收并通过系统以音频形式播放需要两个完整的周期。)

图5。LabVIEW中调频广播节目解调框图分析解调调频广播信号。调频解调信号的明显形状在世界上大多数广播电台中都很常见。为了解释图片中更多的含义,可以使用光标进一步解释信号的不同部分。图6。激活光标,显示解调调频电台组件。

图6中红线左侧的第一部分由左右音频组成,可以作为单声道音频播放。仔细观察这部分信号,可以看到一个漂亮的框图,频率偏差为15 kHz。这相当于耳朵能听到的实际音频。在无线电接收机上使用19kHz导频音可用于恢复立体声音频和其他信息。立体声音频可以通过使用导频音之后的信息来恢复。从右声道中减去左声道,立体声音频数据由AM抑制载波调制。

一旦用19 kHz载波对信号进行AM解调,将该信息添加到单声道信号将产生左声道音频,从单声道信号中减去该信息将产生右声道音频。在立体声部分之后,有两个57 kHz的峰值,其中包含用于在现代汽车音响上显示广播电台和许多流行歌曲的RDS文本消息。一些电台在高清广播中使用剩余频谱,广播频率通常在76 kHz左右。

结论每个调频电台占用200kHz的带宽,在解调中包含许多不同的子分量。但是,这个简短的教程只能让你窥一斑。首先,您可以使用这些VII重构立体声音频,甚至解码RDS副载波。USRP-2920和LabVIEW为探索调频广播和其他模拟和数字调制方案的基础知识提供了一个理想的解决方案。除了它的教育优势,这个解决方案也是一个有价值的研究工具。

以上知识分享希望能够帮助到大家!