基于Goetzel算法的8FSK信号调制解调的实现
FSK调制及解调实验报告
FSK调制及解调实验报告FSK调制及解调实验报告一、实验目的1.深入理解频移键控（FSK）调制的基本原理和特点；2.掌握FSK调制和解调的实验方法和技能；3.通过实验观察和分析FSK调制解调的性能和应用。
二、实验原理频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）是一种常见的数字调制方法，它利用不同频率的信号代表二进制数据中的“0”和“1”。
在FSK调制中，输入信号被分为两种频率，通常表示为f1和f2，分别对应二进制数据中的“0”和“1”。
FSK调制的基本原理是将输入的二进制数据序列通过频率切换的方式转换为高频信号序列。
具体来说，当输入数据为“0”时，选择频率为f1的信号进行传输；当输入数据为“1”时，选择频率为f2的信号进行传输。
解调过程中，接收端将收到的混合信号进行滤波处理，根据不同的频率将其分离，再通过低通滤波器恢复出原始的二进制数据序列。
三、实验步骤1.FSK调制过程(1) 将输入的二进制数据序列通过串并转换器转换为并行数据序列；(2) 利用FSK调制器将并行数据序列转换为FSK信号；(3) 通过高频信道发送FSK信号。
2.FSK解调过程(1) 通过高频信道接收FSK信号；(2) 利用FSK解调器将FSK信号转换为并行数据序列；(3) 通过并串转换器将并行数据序列转换为原始的二进制数据序列。
四、实验结果与分析1.FSK调制结果与分析在FSK调制实验中，我们选择了两种不同的频率f1和f2分别表示二进制数据中的“0”和“1”。
通过对输入的二进制数据进行FSK调制，我们成功地将原始的二进制数据转换为FSK信号，并可以通过高频信道进行传输。
在调制过程中，我们需要注意信号转换的准确性和稳定性，以确保传输的可靠性。
2.FSK解调结果与分析在FSK解调实验中，我们首先接收到了通过高频信道传输过来的FSK信号，然后利用FSK解调器将信号转换为并行数据序列。
最后，通过并串转换器将并行数据序列恢复为原始的二进制数据序列。
fsk实验报告
fsk实验报告实验报告：FSK调制与解调技术的研究引言FSK（Frequency Shift Keying）调制与解调技术是一种常见的数字调制与解调技术，广泛应用于无线通信、数据传输等领域。
本实验旨在研究FSK调制与解调技术的原理、特点以及相关应用。
一、FSK调制原理FSK调制是通过改变信号的频率来传输数字信息的调制技术。
其原理是将数字信号转换为两个不同频率的载波信号，分别代表二进制的0和1。
当数字信号为0时，载波信号的频率为f1；当数字信号为1时，载波信号的频率为f2。
通过这种方式，可以实现数字信号的传输。
二、FSK调制过程1. 数字信号转换：将待传输的数字信号转换为二进制形式。
例如，将“101010”转换为二进制序列101010。
2. 载波信号生成：根据FSK调制的要求，生成两个不同频率的载波信号。
例如，f1代表0，f2代表1。
3. 调制过程：将二进制序列与载波信号进行调制，即根据二进制序列的每个比特值选择相应的载波频率进行调制。
例如，对于二进制序列101010，选择f1、f2、f1、f2、f1、f2进行调制。
三、FSK解调原理FSK解调是将调制后的信号恢复为原始的数字信号的过程。
解调器通过监测信号的频率变化来识别二进制序列。
四、FSK解调过程1. 接收信号：接收经过传输的调制信号。
2. 信号分析：对接收到的信号进行频谱分析，确定信号的频率变化情况。
3. 频率判决：根据信号的频率变化情况，判断每个比特的值。
例如，当频率为f1时，判定为0；当频率为f2时，判定为1。
4. 信号恢复：将频率判决的结果恢复为原始的数字信号。
五、FSK调制与解调技术的特点1. 抗干扰能力强：由于FSK调制与解调是通过频率变化来传输和识别信号的，相对于其他调制技术，具有较强的抗干扰能力。
2. 带宽利用率高：FSK调制与解调技术可以将多个数字信号通过不同频率的载波信号进行传输，从而提高带宽利用率。
3. 实现简单：FSK调制与解调技术的原理相对简单，实现起来较为容易。
FSK调制及解调实验报告
FSK调制及解调实验报告
实验背景和目的：
FSK调制及解调是一种常用的数字调制和解调技术。
FSK调制和解调
主要用于数字通信系统中，通过改变载波频率来表示数字信号的不同符号。
本实验旨在通过对FSK调制和解调技术的实际操作，加深对该技术原理和
应用的理解和掌握。
实验原理：
实验步骤：
1.搭建FSK调制电路：根据实验要求，搭建FSK调制电路，包括信号源、载波发生器、混频器等组成部分。
2.设置调制参数：根据实验要求，设置信号源的频率、调制信号的频
率等参数。
3.进行调制实验：将调制信号通过混频器与频率稳定的载波信号相乘，得到FSK调制信号。
4.搭建FSK解调电路：根据实验要求，搭建FSK解调电路，包括滤波器、频率判决电路等组成部分。
5.进行解调实验：将接收到的FSK信号输入解调电路，通过滤波器滤
除不需要的频率成分，再经过频率判决电路，判断接收到的信号是低频率
还是高频率，从而还原原始数字信号。
6.记录实验结果：记录调制信号和解调信号的波形图，并进行分析。
实验结果和分析：
经过实验操作和数据记录，得到了调制信号和解调信号的波形图。
通
过对比波形图可以看出，解调信号与调制信号基本一致，表明调制和解调
过程基本无误。
实验结果验证了FSK调制和解调技术的可行性和有效性。
结论：
通过本次实验，我们深入了解了FSK调制和解调技术的原理和应用。
通过实际操作和数据记录，我们掌握了FSK调制和解调的实验步骤和方法。
实验结果验证了FSK调制和解调技术的可行性和有效性，对今后的数字通
信系统的设计和实现具有重要的参考价值。
FSK调制解调原理
FSK调制解调原理FSK调制解调是一种常用于数字通信系统中的调制解调方式。
FSK是频移键控调制（Frequency Shift Keying）的简称，它将数字信号转换为离散的频率信号进行传输。
本文将从调制原理、解调原理以及应用等方面进行详细介绍。
一、调制原理对于二进制数字信号，例如“0”和“1”，可以选择两个固定频率的载波信号，分别代表“0”和“1”。
当发送“0”时，使用频率为f1的载波信号，当发送“1”时，使用频率为f2的载波信号。
这样就可以将数字信号转换成两个离散的频率信号进行传输。
二、解调原理FSK解调原理是对接收到的频率信号进行频率判决，将频率转换为数字信号。
常用的解调方法有非相干解调、相干解调和差分相干解调。
1.非相干解调：非相干解调是最简单的解调方法之一，它直接对接收到的信号进行频率测量。
通过比较测量的频率与预定的频率值进行判决，将频率转换成二进制数字信号。
非相干解调简单易于实现，但对信噪比要求较高，容易受到噪声的影响。
2.相干解调：相干解调是一种通过与本地振荡器进行相干性检测的解调方法。
接收到的信号与本地振荡器产生的相干信号进行混频，通过相干滤波器将混频后的信号进行滤波。
相干解调能够提高抗噪性能，但需要本地振荡器与信号的频率一致。
3.差分相干解调：差分相干解调是相干解调的一种改进方法。
它通过将相邻两个相干解调器输出的数字信号进行差分运算，得到差分输入的数字信号。
差分相干解调具有较好的抗噪性能，适用于高噪声环境下的解调。
三、应用1.数字通信系统：FSK调制解调可以用于数字通信系统中，通过频率的变化将数字信号进行传输。
例如，调制解调器、调频广播等。
2.数据传输：FSK调制解调可以用于数据传输中，例如网络通信、无线通信等。
通过不同的频率进行传输，实现数据的传输和接收。
3. RFID技术：FSK调制解调在RFID（Radio Frequency Identification）技术中得到广泛应用。
FSK调制及解调实验报告
FSK调制及解调实验报告1. 实验目的本次实验旨在了解FSK调制及解调原理，并通过实践掌握其实现方法。
主要内容包括：1.了解FSK调制及解调原理；2.掌握FSK调制解调的实现方法；3.验证FSK调制解调的正确性。
2. 实验原理2.1 FSK调制原理FSK调制就是将待传输的信息信号通过在不同的频率上进行调制，从而使信号能够在载波上传输的调制方式。
其基本原理如下：将准备发送的低频信号(m(t))的幅度等效为模拟式数字信号，通过频率劈裂产生两个频率分别为f1和f2的载波信号，然后将m(t)信号加到其中一个载波上，m(t)信号经过调制后，就可传送该信号f1载波的频段。
同理，m(t)信号也可以加到另一个载波上，这个信号就可以传送f2载波的频段。
具体的数学描述为：s(t)=Acos(2πf1t), (m(t)>=0)；s(t)=Acos(2πf2t), (m(t)<0)；其中，m(t)为信号的幅度，f1和f2分别是两个载波频率，A是使用的载波偏移量。
将传输的差分FSK信号转换为基频(F0)的正弦波信号，通过一个鉴频器（包括一个本振发生器、一个四象限乘法器和一个低通滤波器）将接收到的信号解调为原来的信号。
其基本原理如下：传输的信息被调制后后，接收的信号采用同样的方法分成两个部分，对每个部分分别进行解调，然后通过比较解调出来的两个信号的幅度大小即可得到原来发送的信息。
模块分为两个模块的组成，一个是FSK激励信号的发射模块，一个是FSK解调信号的接收模块。
fsk调制模块，由信号源、两路解调模块、FSK调制器和混频器组成, fsk解调模块，由前置放大、两路鉴频器、差分比较器、计数器等组成。
3. 实验装置及材料（1）信号发生器（2）示波器（3）功率放大器（4）低通滤波器（5）鉴频器（包括本振发生器、乘法器和低通滤波器）4. 实验过程及结果首先，对于fsk调制信号，我们搭建了一个基于ad654的fSK调制器，并通过示波器观察到了调制前后fsk波形的变化，确认了fsk信号的调制正确。
8PSK调制与解调系统的MATLAB实现及性能分析
8PSK调制与解调系统的MATLAB实现及性能分析S1=0°=1S2=45°=√2/2+√2/2iS3=90°=iS5=180°=-1S6=225°=-√2/2-√2/2iS7=270°=-iS8=315°=√2/2-√2/2i对于输入的二进制比特流，我们将其分为两个一组，每组代表一个符号。
然后，根据符号对应的相位值映射选择一个复数符号进行调制。
在MATLAB中，我们可以实现8PSK调制过程如下：```matlabfunction [modulated_signal] = PSK8_modulation(binary_stream) M = length(binary_stream)/2;symbols = bi2de(reshape(binary_stream',2,M)');modulated_signal = exp(1i*deg2rad(phases(symbols+1)));end```在上述代码中，binary_stream是输入的二进制比特流，M是符号的数量。
首先，我们将二进制比特流转换为整数符号。
然后，根据符号对应的相位值计算复数形式的符号，并返回调制后的信号。
接下来，是8PSK解调的过程。
解调的目标是将接收到的信号映射回相应的符号，并最终恢复二进制比特流。
在MATLAB中，我们可以实现8PSK解调过程如下：```matlabfunction [demodulated_signal] =PSK8_demodulation(received_signal)[~, symbols] = min(abs(received_signal -exp(1i*deg2rad(phases))), [], 2);binary_stream = reshape(de2bi(symbols-1, 2, 'left-msb').',1,[]);demodulated_signal = binary_stream;end```在上述代码中，received_signal是接收到的信号。
贼详细的8PSK调制与解调详细过程
贼详细的8PSK调制与解调详细过程⼀、关于1.花了⼏天写了⼀个8PSK调制的MATLAB程序，从产⽣序列到最后解调出原始信号。
2.我在⽹上查资料的时候发现并没有详细的⼀个调制完整过程，于是我把写的完整过程贴出来。
3.要想把通信专业学好的话，脑⼦⾥⾸先要有⼀个通信系统的全过程，从信源开始到信宿结束。
但是在课本的系统框图中，有些模块在⼀般情况下并⽤不上。
⽐如信道编码、信源编码、加密、解密等等。
在本篇仿真过程中不涉及这⼏个模块，等有时间再额外写。
⽽且在实际中⼜会涉及到源信息频率与发射设备所⽀持的频率不⼀致，这⼜如何解决？4.通信专业要学的真是太多了，想总结出来⼗分困难，在实现通信系统的每⼀步都涉及到很多技术，如采样、滤波、调制、同步（⾮常重要，但⼜⼗分难）、解调等等，⽽且还挺难，因为经历过这个过程，所以在本⽂中，尽量把涉及到的原理都解释⼀下。
5.其实这个过程很简单，主要是加深对通信系统的了解。
6.、、、、、、还不知道6写啥⼆、程序中未涉及到但是不得不知的⼀些知识点1. matlab信号处理⼯具规定单位频率为奈圭斯特频率（采样频率的⼀半），所以基本的滤波器设计函数的截⽌频率参数均以奈圭斯特频率为基准做归⼀化。
例如，对于⼀个采样频率为1000Hz的系统，300Hz则对应300/500=0.6。
若要将归⼀化频率转换为单位圆上的弧度，则将归⼀化值乘以π（pi）即可。
2. 尽量对基带信号进⾏编码（本⽂使⽤的格雷码），对解决误⽐特率问题效果很好，在仿真过程中未编码之前百分之3左右，编码后为0。
3. 数字通信系统中，由于总的传输特性不理想，会使传输波形产⽣畸变，会引起幅度失真和相位失真，表现为连续传输的脉冲波形会受到破坏，使得接收端前后脉冲不再能清晰的分开，也就是产⽣了码间串扰。
时域中，抽样时刻⽆码间串扰的条件为，抽样时刻仅存在当前码元的抽样值，不存在历史时刻码元抽样值的加权值。
在实际的传输系统中，很少利⽤⽅波作为基带脉冲波形，因为基带脉冲波形的功率谱形状为 Sa(f)形状，旁瓣功率⼤，容易对其他频带产⽣⼲扰，也容易失真。
FSK调制解调实验报告实验报告
FSK调制解调实验报告实验概述本次实验通过实际操作与测量，掌握FSK（频移键控）调制解调技术，理解如何在数字通信中实现数据的调制与解调。
实验原理FSK调制和解调是一种数字调制和解调技术，它采用离散值表示数据点，而不是模拟连续波形。
FSK调制是将比特流（0和1）编码成符号，通过改变载波频率发送给接收端。
在接收端，可以通过检测频率来恢复数据比特流。
在FSK调制中，使用两个不同的载波频率来表示“0”和“1”。
例如，我们可以使用频率f1代表“0”，使用频率f2代表“1”。
为了将比特编码成符号进行FSK调制，使用以下公式：$$s(t)={Acos(2\\pi f_1t), 0<t<T_b}$$$$s(t)={Acos(2\\pi f_2t), T_b<t<2T_b}$$其中，$T_b=\\frac{1}{R_b}$是一个码元的持续时间，R b是码元速率。
A是振幅，通常设置为1。
调制后的波形如下所示：FSK Modulation WaveformFSK Modulation Waveform在接收端，可以通过检测频率来恢复数据比特流。
实验步骤实验仪器准备1.两个信号发生器 AG3381B2.示波器DS 1054Z3.多用表实验操作步骤1.按照下图所示连接两个信号发生器以及示波器，具体如下：FSK Modulation Circuit DiagramFSK Modulation Circuit Diagram2.设置信号发生器1，调整以下参数，频率f1为2kHz 或 3kHz，振幅为2V。
3.设置信号发生器2，调整以下参数，频率f2为4kHz 或 6kHz，振幅为2V。
4.在示波器上显示两个信号波形，波形如下图所示：FSK Modulation Waveform SettingFSK Modulation Waveform Setting5.再次调整示波器参数，使得两个波形共同出现在示波器上，如下图所示：FSK Modulation Waveform DisplayFSK Modulation Waveform Display6.对实验数据进行记录和分析。
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收稿 日期 ：２０— ８２ ０９ ０— ２ 作者简 介 ：黄树尼 （９ ３ ，男 ，黑龙 汀齐 齐哈尔 人 ．丁程师 ．主要 从事允线市 技 术研 究 ，ｑｈｈａｇ ６ ． １６一） 二 ｑ ｒｕｎ＠ｔ３ ｍｎ
黄树 龙
（ 中国联通 齐齐哈尔市分公司 ，黑龙江 齐齐哈尔 １１０ ６ ００）
摘要：实现了短波通信 自动链路建立 （ Ｌ 系统 中 ８ Ｓ Ａ Ｅ） Ｆ Ｋ信号的渊制解渊 ， 其中所采用的 Ｇ ｅ ｅ算法解决了码 ｏｔ ｌ ｚ
元 同步 问 题 ， 同时 降低 了算 法 复 杂度 和 计 算 量 ，加 快 了解 调速 度 。
为
（＝７ Ｃ Ｗ ， ， ， ＝， ，４，７ ｆ ， Ｏｅ ０ ≤ ）Ｖ Ｓｔ ｉ０，３，６ １ ，５， ２
Ｓ
其 中 ，Ｅ 为单位符号 的信号 能量 ； ｓ
为载波角频 。通常令 载波频 率为 ＝一［ ２ ＝ ｉ
。
－
ｚ１ｓ
为正整数 。此 时 ， Ｍ 种发送 信 号互 相正交 ，即 Ｓ（Ｓ（ ｄ ＝ ，ｉ 。 ￣）ｊｔ ｔ ０ ｔ ） ≠
种规范化 的信 号格式 。ＭＩ— Ｔ 一 ８ — ４ Ａ 的附录 Ａ （自适 应线路建 立 ）和 Ｇ Ｂ ０ ７ ９ 短波 自适 应通 Ｌ Ｓ Ｄ １８ １ １ … Ｊ ２ ７ — ４（ 信系统 自动线路 建立规 程 ）中对 ８ Ｓ 信号 的选频协议 以及 自动线路 建立 均有详 细规定 。通过执行规 程 中 ＦＫ
关键词 ：自适应链路建立 ；频移键控 ；傅立叶变换 ；功率谱密度
中图分 类 号 ：Ｔ ７３ Ｎ ６ 文 献标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ — ８ Ｘ２ １）ｌｏ ｏ — ４ ０７ ９ ４ （ ＯＯ — ｏ９ ０ ０
８Ｓ Ｆ Ｋ调制方式 为短 波通 信 中广泛推 荐使用 的一种数据探 测体制 ， 在通 信选频 一体 的 自适应 电台中是 一
号包含 的点数为 １ ０１５ １８点 ，对于 每个 载波 １８点所获 得 的周 期数 为 １８×（５ ６ ０ ／２＝ ２ ０ ２ ２ ７０＋２００１ ０ ，其 ５＂／６ ０ ０
中ｉ ， ７ ＝０…，，如表 ２所示 。
表 ２ 单位 符号 对应不 同频率 的周期 数
额率 ／ ｚ ７ ０ １ ０ １ ５ １ ０ Ｉ ５ ２０ ０ ２ ５ ２５ ０ Ｈ ５ ０ ０ ０ ２ ０ ５ ０ ７ ２０ ０ ０
１ 短波 中 ８ Ｓ Ｆ Ｋ信号 简介
在多进制频移键控中， 载波频率随着信号而变化 ， 每个符号对应一个载波。以 ８Ｓ ＦＫ为例 ， Ｆ Ｋ信号 ８Ｓ
可 以发送 ８ 符号 ，每符 号有 ３ｈｔ 种 ｉ ，分别 为 ＯＯ ０ ，００ １ ，１０ ０ ，ｉ０ １ Ｏ ，０ １ １，Ｏ ０ ，１ １ ，ｌ 其信号表 达式 可 以 ｌ １ ｌ
美 同军标 ＭＩ— Ｔ 一 ８ — ４ Ａ的附录 Ａ （ Ｌ Ｓ Ｄ １８ １ １ 自适应线路 建立 ） 采用 ８ Ｓ Ｆ Ｋ信号 推荐 的速 率为 １５ ｐ ，载 ２Ｂ ｓ 波分别 为 ７ ０ ０ ，１ ５ ，１ ０ ，１ ５ ，２ ０ ，２２ ０ ０ ｚ ５ ，１ ０ ０ ０ ０ ０ ５ ，２５ ０Ｈ 。根 据上 面介 绍 种信 号正交判断 ， ０ ２ ５ ７ ０ 当 １５ ＝２ ， ２ ｎ ｆ ，得到 门＝１， ，０２ ，８３ ，６４ ２１ ２ ，４２ ，２３ ，０，可 见该 信号是 正交 的。 ６
各种协议 ，自适 应电 台可 以完成 线路质 量分析 、自动选择 ｎ叫 、预 置信道 扫描 以及 自动线路建 立 ，协议 中 乎
的信道质量探测以及各种信令的传输均利用 ８Ｓ Ｆ Ｋ信号。 Ｆ Ｋ信号探测体制是 目 自 ８Ｓ 前 适应电台中使用最广
泛 的信 号格式 。因此实现 ８ Ｓ Ｆ Ｋ信 号 的调 制和解 调 ，有效 的算 法具有重 要 的意义 。本 文基于 １１ ４ Ａ所要求 的 ８Ｓ Ｆ Ｋ信号参数 ，实 现 了 ８ Ｓ Ｆ Ｋ信 号的调制 和解调方 案 ，在 实际应用 中取得 了很 好 的应用效果 。
第 ２ 卷第 １ ６ 期
２１ ０ ０年 １ 月
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
Ｊ ｒａ ｆ ｑｈ ｒ ｉｅ ｓｔ ｏｕｎ ｌ ｉａ ｖ ｒ ｉ ｏ Ｑｉ Ｕｎ ｙ
Ｖｏ ．６Ｎｏ １ １２ ． ．
Ｊ ｎ，０１ ａ． ２ ０
基于 Ｇｏ ｔｅ 算法的 ８ Ｓ ｅｚ ｌ Ｆ Ｋ信 号调制解调 的实现
该信号每个单音对应 ３ ’符号速率为 １５ ｐ ．则信息比特速率为 ３ ５ ｐ。在 比特信息编码中采 ｉ ｌ ｌ ２ ｓ Ｂ ７ ｓ Ｂ 用格雷 编码方 式 ，其编 码方式 表 １ 所示 。
表 １ ｒ 然码和 格雷码 的映射 炎系 Ｉ 编 码方式
ｆ然码 ｊ
０
Ｉ
２
３
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
２ Ｆ Ｋ信号 的调制 ８ Ｓ
对于 ８Ｓ Ｆ Ｋ信号调制有多种实现方法 ， 在这里介绍最容易实现的方法键控发 ， １１ 以 ４ Ａ所要求 的信号为 例，信号速率为 １５ ｐ ，载波分别为（ ０ ２０ ／ ｚ ２ ｓ Ｂ ７ ＋ ５ ＊ Ｈ ，其中 ｉ ０…，。通过 Ｍ Ｔ Ａ ５ ） ＝， ７ Ａ Ｌ Ｂ或其它软件很容易获 得相互正 交的 ８ 个模 拟载波 。首 先将 信号模 数转换 ，采用 频率 为 １ Ｂ ｓ ６ ｐ ，采用 精度 为 １ ｉ ｋ ６ ｔ 么每个 符 ｈ ，那
周期 数
６
１ ８
２ ０
针对不 同的载波 频率获 得整 周期数 据 （ 了保 证正 为