另一种FM解调器就是所谓积分鉴频器,如图3所示。这类FM解调器已在很多单片FM收音机和接收机芯片中使用。
图3中,调频信号分成两路,一路直接接到乘法器,另一路经过一个耦合电容与一个LC并联谐振回路组成的相移电路产生正交信号,作为乘法器的另一个输入。所有相移由耦合电容产生的相移及谐振回路产生的附加相移组成。
简单原理如下:
为了简化问题,将输入的NBFM信号简单表示为一般角度调制信号的形式:
则通过上述相移网络产生的另一路信号为:
式中:系数C1,C2由电路参数确定。两路信号经过乘法器后的输出为:
其中,后一个频率分量中的和项可用LP(低通滤波器)滤除,故输出可化简为:
式中:f(t)为调制信号。另外,要得到式(10)的近似结果,还要求系数C2足够小。
特别说明的是,在实际计算机仿真中没有由耦合电容和谐振回路构成的相移网络,只能用其他方法的替代来实现相移。一种方法是用一个希尔伯特(Hilbert)变换滤波器来实现,因为希尔伯特滤波器会引起整个通帮内信号产生90°相移;另一种方法是通过一个简单延刚电路产生相当于载波1/4周期的延时,从而在载波中心频率上产生90°相移。当然,这样做是一个理想化的近似,淡化了部分会在实际相移电路中出现的问题,但这样并不影响对整个调制解调过程的分析和判断。
2 SystemView仿真过程
2.1建立仿真模型
由上面的论述分析,参照窄带调频信号的调制解调原理框图,在通信仿真软件Systemview中建立完整仿真模型如图4所示。
说明:参照图1建立的窄带调频调制模块,也称间接法调频;参照图2和图3建立了解调模块,由相干解调和积分鉴频器解调两种方法组成,在积分鉴频器中完成90°相移的部分又分延迟法和希尔伯特法两种。