成型滤波器设计与调制解调理论在高速PCM/FM中的应用

成型滤波器特性在通信系统设计中起着关键作用，特别是在数字调制技术如脉冲编码调制（PCM）与调频（FM）的融合体——PCM/FM体制中。预调滤波器是该体制的核心组成部分，它通过限制信号频带，集中发射功率，使得系统在工程实现上更为简便，特别适合于衰落信道环境，能有效抑制幅度衰落和相位失真。然而， PCM/FM的局限在于数据速率较低，最高速度可达2M bit/s，这在满足现代遥测需求以及高速数据传输中显得不足。 在实际通信系统中，例如在设计成形滤波器时，会选用平方根升余弦滚降滤波器。这种滤波器通过"6rrcos"函数在Matlab中实现，其参数包括滤波器阶数J（如取0.6）、截止频率Fc（如6MHz）、滚降系数R（如0.6）、抽样速率（如10M到320M）和滤波器类型（如平方根升余弦）。滤波器的主要目标是确保发送端的成型滤波器与接收端的匹配滤波器相匹配，以便于信号的正确解调，滤除基带信号中的高频噪声。 滤波器的特性表现为幅度响应和相位响应，通常通过频率响应曲线来展示，如图3.3所示。图中显示截止频率Fc处的衰减达到了50dB，这意味着滤波器对基带信号的高频成分有很好的抑制效果。然而，设计时并未过多考虑特定的滤波器参数，如通带衰减和阻带衰减，而是根据能否正确解调基带信号作为标准。 针对PCM/FM体制的数据速率限制，文章提出了一种改进策略，即非相干和相干解调算法。这些算法旨在提高高速数据传输的解调性能。通过对10M bit/s的PCM/FM信号进行软件仿真，实验结果显示了这些算法在高速条件下的应用效果，并为优化高速遥测信号的解调提供了参考依据。 成型滤波器特性的设计是PCM/FM系统的关键环节，而随着技术的发展，非相干和相干解调算法的引入为解决数据速率问题提供了新的可能。这些内容对于理解PCM/FM体制的优缺点以及如何提升其性能具有重要价值。