通信原理实验 电子信息工程学院 学生姓名： 周雨彤 学号： 15211057 学生姓名： 李佳怡 学号： 15211070 指导教师： 李丞 日期： 2017.11.24 上课时间：星期 一 第 6 大节 基于LabVIEW和USRP的调频
一、实验目标
本实验的目的是实现一个基于LabVIEW和NI-USRP平台的调频收音机，并正确接收空中的调频广播电台信号。让学生可以直观深入的理解调频收音机的工作原理，感受真实信号。并通过实验内容熟悉图形化编程方式，了解软件LabVIEW和USRP硬件基本模块的使用和调试方法，为后续实验奠定基础。
二、实验环境与准备
软件LabVIEW 2012（或以上版本）； 硬件NI USRP（1台）及配件。
三、实验原理
1. 频率调制
FM（Frequency Modulation）代表频率调制，常用于无线电和电视广播。世界各地的FM调频广播电台使用从87.5MHz到108MHz为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz。本实验重新温习FM的理论知识，并介绍其基本的实现方法。
通过一个基带信号m(t)调节载波的数学过程分为两步。首先，信源信号经过积分得到关于时间的函数?(t)，再将该函数当作载波信号的相位，从而实现根据信源信号变化对载波频率进行控制的频率调制过程。FM发射机频率调制的框图如图1所示。
图 1 频率调制示意图
在图1的框图中，将信源信号的积分得到一个相位和时间的方程，即：
?(t)?2?fct?2?kf?m(?)d?
0t（1.1）
式中，fc代表载波频率，kf代表调制指数，m(?)代表信源信号。调制结果是相位的调制，与在时域上载波相位的变化有关。此过程需要一个正交调制器如下图2所示：
图 2 相位调制
在此次实验中，NI USRP-2920通过天线接收FM信号，经模拟下变频后，再使用两个高速模拟/数字转化器和数字下变频后将信号下变频至基带I/Q采样点，采样点通过千兆以太网接口发送至PC，并在LabVIEW中进行信号处理。
假设已知调频信号的数学表达式：
t??sFM(t)?Accos??ct?kf?m(?)d??
????（1.2）
式中，Ac代表载波幅度，kf代表调制指数，m(?)代表信源信号。由于在软件无线电中，各种调制都是在数字域实现的，所以首先要对式1.2进行数字化。若将调频信号以t为采样间隔离散化，则式1.2中的积分运算应转化为适合用软件处理的数值积分，可采用复化求积法实现FM连续数学表达式的离散化。即把
2024年国家开放大学电大考试北京交通大学-通原实验-调制AM-FM
