2.5　调频立体声广播发射系统的MATLAB仿真实例

调频立体声广播发射系统原理框图如图2-43所示。为了与普通单声道调频广播信号兼容，首先将左右声道信号mL（t）和mR（t）进行相加、相减运算，得到与单声道调频广播信号兼容的主信号mL（t）+mR（t）及立体声副信号mL（t）-mR（t）。然后对副信号进行抑制载波的双边带调幅（也称为平衡调制），载波频率为38kHz。调频立体声广播传输的音频信号最高频率为15kHz，因此平衡调制输出信号的频带为23～53kHz。显然，15～23kHz频带为空白频段，为了便于简化接收机结构，调频立体声广播标准中就在发送信号空白频段中加入19kHz正弦波作为导频信号。这样接收机只要对导频信号倍频即可恢复平衡调制相干解调所需的同步载波。主信号、导频及平衡调制输出的副信号相加得出立体声基带信号m（t），其最高频率为fm=53kHz。随后对其进行调频，调频最大频偏为Δfmax=75kHz。立体声基带信号的数学表达式为

x（t）=[mL（t）+mR（t）]cos2π×19×103t+[mL（t）-mR（t）]cos2π×38×103t　　（2-5-1）

图2-43　调频立体声广播发射系统原理框图

图2-43中基带信号mL（t）和mR（t）分别来自左、右传声器，形成相加信号mL（t）+mR（t），相减信号mL（t） -mR（t），对减信号进行DSB调制，载频为38kHz，是由19kHz振荡器二倍频得到。将19kHz的导频插于合成信号频谱中。在发送端将三者的合成信号x（t）送至调频器。

根据图2-43所示原理，建立高频发射机立体声基带信号的测试系统模型如图2-44所示，其中，用Signal Generator和Voltage-Controlled Oscillator模块产生的500Hz到15kHz内的扫频信号作为信源，并通过两个参数不同的滤波器来模拟不同传输路径特性。得出的左、右两路信号经过相互加减、平衡调制和导频叠加之后得出立体声基带信号，最后通过Zero-Order Hold和Spectrum Scope模拟将其频谱显示出来。仿真步长设置为1×10-6s，仿真运行结果变化范围如图2-45所示。

图2-44　调频立体声基带信号产生和测试模型

图2-45　调频立体声基带信号频谱仿真运行结果变化范围