2FSK调制解调原理及设计
实验五 2FSK的调制
实验报告题目：基于TIMS通信原理实验报告AM信号的调制与解调2014年12月1、 了解连续相位2FSK 信号的产生和实现方法。
2、 测量连续相位2FSK 信号的波形以及功率谱。
3、 了解用锁相环进行2FSK 信号解调的原理以及实验方法。
二、 实验原理2FSK 是用二进制数字基带信号去控制正弦载波频率，传号和空号载波频率分别为 和 。
本实验产生的是相位连续2FSK 。
以双极性不归零码为调制信号，对载波进行FM 得到连续相位2FSK ，表达式为：2()cos[22()]tFSK c f s t A f t K b d ππττ-∞=+⎰其带宽可以用卡松公式近似为：22(1)FSK f bB R β≈+其中 为主瓣带宽。
用VCO 作为调频器来产生相位连续的2FSK 框图如下图所示:连续相位2FSK 信号解调可以采用锁相环解调，原理框图如下图所示:1、连续相位2FSK信号的产生（1）单独测试VCO压控灵敏度。
a.首先将VCO模块的Vin输入端接地，调节VCO模块前面板上的f0旋钮，使VCO中心频率为100kHz。
b.将可变直流电源模块的直流电压输入于VCO的Vin端。
改变直流电压值，测量VCO的中心频率随直流电压的变化情况，调节VCO前面板上的GAIN旋钮，使VCO在输入直流电压为±2V时的频偏为±2kHz，即压控灵敏度为1kHz/V。
（2）按图连接各模块，序列发生器的时钟频率为2.083kHz。
本实验要求只调制不解调。
四、实验结果2FSK波形如下：如图，清晰明了且正确的2FSK波形出现。
五、实验讨论（思考题）实验步骤的第一步一定要重视，很多时候，波形不正确就是因为vco调控不当。
六、实验总结此次试验由于不需要解调，只做调制实验，所以我们就心平气和的一步步稳稳的做，最终保证了实验的顺利和实验结果的完美程度。
2fsk
FSK分析频率调制的最简单形式是二进制频率键控(FSK，frequency-shift keying)。
FSK 是调制解调器通过电话线路发送比特的方法。
每个比特被转换为一个频率，0由较低的频率表示，1由较高的频率表示。
1.1、FSK概念传“0”信号时，发送频率为f1的载波;传“1”信号时，发送频率为f2的载波。
可见，FSK是用不同频率的载波来传递数字消息的。
实现模型如下图：1.2、FSK信号的波形及时间表示式根据上图模型的实现可以得到2FSK的信号波形如图：2FSK信号的时间表达式为：由以上表达式可见，2FSK信号由两个2ASK信号相加构成。
注意：FS K有两种形式:（1）相位连续的2FSK；（2）相位不连续的2FSK。
在这里，我们只讨论相位不连续的频移键控信号，这样更具有普遍性。
1.3、FSK信号的产生方法2FSK信号的产生方法：2FSK信号可以两类方法来产生。
一是采用模拟调频的方法来产生（图1）；另一种方法是采用键控法（图2）；图1 图21.4、2FSK信号的功率谱密度这里我们仅介绍一种常用的近似方法，即把二进制频移键控信号看成是两个幅移键控信号相叠加的方法如果s1(t)的功率谱密度为P s1(f)；s2(t)的功率谱密度为P s2(f)，利用平稳随机过程经过乘法器的结论,上式可以整理为如下形式，核心问题：P s1(f)=?与2ASK信号表达式中的s(t)相同，根据上面的公式，2FSK信号的功率谱密度如图下图所示。
根据以上总结：2FSK功率谱密度的特点如下，1)、2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成,•离散谱出现在f1和f2位置；2)、功率谱密度中的连续谱部分一般出现双峰。
若两个载频之差|f1-f2|≤f s，则出现单峰。
3）、所需传输带宽B FSK=|f1-f2|+2f s。
1.4、FSK的误码性能在非相干检测中，二进制FSK的差错概率为对于M＞2．利用下面关系可以从符号差错概率得出比特差错概率。
实验四2FSK调制与解调实验
实验四2FSK调制与解调实验【实验目的】使学生了解2FSK的调制与解调原理；能够通过MATLAB对其进行调制和解调；比较解调前后功率谱密度的差别。
【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台【实验原理】1．数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。
数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。
2FSK信号便是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。
2．实验中采用压控振荡器实现2FSK的调制；压控振荡器指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)，频率是输入信号电压的函数的振荡器VCO，振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。
3．控制序列采用的是双极性不归零信号，信号‘0’和信号‘1’分别对应-1V和+1V，控制压控振荡器时就可以通过输入的电压不同而产生不同的频率，压控振荡器的中心频率为6KHz，频偏为2kHZ / V，那么产生的频率就是6KHz+2KHz。
示意图：【实验内容与步骤】1、路径设置成指向comm2文件夹；2、产生一组任意的二进制序列:>> b = [1 0 0 1 0 binary(495)]；3、由序列b 得到双极性不归零信号xf；>> xf = wave_gen(b,'polar_nrz') ;4、用该双极性脉冲xf作为VCO（压控振荡器）的输入,在该实验中VCO的中心频率为6kHZ，频偏为2kHZ / V；>>sf = vco(xf);5、设置时间，并显示相应波形。
>> tt = [1:500];>> subplot(211),waveplot(xf(tt))>> subplot(212),waveplot(sf(tt))6、再把它们在频率范围0～20kHZ 内的功率谱密度显示出来。
2FSK调制解调原理及设计
2FSK调制解调原理及设计2FSK调制解调技术通常用于调制两个离散频率（频移）来表示二进制数据流中的0和1、其中一个频率用于表示0，另一个频率用于表示1、在调制过程中，将基带数字信号转换为模拟信号，并将其移频到所需的频率。
解调过程则通过检测输入信号的频率来还原原始的二进制数据流。
1.调制器设计：调制器将二进制数据流转换为模拟信号，并在不同的频率上调制这些信号。
常见的调制器设计包括频率锁相环（PLL）和直接数字频率合成（DDS）。
PLL使用反馈回路来产生一个输出信号，其频率与输入信号的相位差很小。
DDS则使用数字信号直接合成所需的频率。
2.频率选择器：频率选择器用于选择调制信号的频率。
通过控制频率选择器的开关或滤波器，可以选择不同的频率来代表0和1、频率选择器可以是可编程的，以便在需要时切换不同的调制频率。
3.解调器设计：解调器将传输信号转换为数字信号，使数据能够被读取和处理。
解调器通常包括一个带通滤波器和一个判决器。
带通滤波器用于滤除不需要的频率成分，使解调信号只包含所需的频率分量。
判决器则用于将接收到的信号映射到二进制数据流中的0和14.错误检测和纠正：在接收端，通常还需要实施错误检测和纠正机制来提高数据传输的可靠性。
常见的错误检测和纠正方法包括奇偶校验、循环冗余检测（CRC）和海明码。
2FSK调制解调技术在数字通信系统中得到了广泛的应用，特别是在无线通信领域。
它具有简单可靠的特点，适用于低复杂度的通信系统。
同时，2FSK调制解调技术也可以扩展为多级FSK调制解调技术，以提高数据传输速率和信号带宽利用率。
总之，2FSK调制解调是一种常见且有效的数字调制解调技术，其原理和设计涉及调制器设计、频率选择器、解调器设计以及错误检测和纠正等关键步骤。
这种技术在数字通信系统中具有广泛的应用，并且可以根据需要进行扩展和优化。
通信原理实验——2FSK调制与解调实验
结
基本到达实验要求，掌握2FSK调制和解制的原理及实现方法。
指导教师意见
签名： 年 月 日
贵州大学实验报告
学院：计信学院 专业：网络工程 班级：101
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
实验三 2FSK调制与解调实验
实验目的
1、掌握2FSK调制的原理及实现方法。
2、掌握2FSK解调的原理及实现方法。
实验要求
本实验属于验证型实验，通过实验，加强对课堂讲授知识的理解。开始实验前，先集中由老师进行具体要求和注意事项的讲解，然后各自独立在机器上完成实验。实验过程中出现问题，在实验指导老师帮助下解决。
〔4〕示波器双踪观测信号源模块“NRZ”与数字解调模块FSK解调“解调输出”测试点码型，比照2FSK解调复原的效果。
〔5〕改变信号源模块NRZ码的码型，重复上述实验步骤。
实验内容
1、采用数字键控法2FSK调制，观测2FSK调制信号的波形。
2、采用过零检测法2FSK解调。
实验数据
1.调节“384K正弦载波”调节至与“192K正弦载波”的幅度
3、信号源模块设置
〔1〕“码速率选择”拨码开关设置为8分频，即拨为00000000 00001000。
24位“NRZ码型选择”拨码开关任意设置。
〔2〕调节“384K调幅”旋转电位器，使“384K正弦载波”输出幅度与“192K正弦载波”输出幅度相等，为左右。
说明：当“384K正弦载波”调节至与“192K正弦载波”幅度相等时，有下列图所示相位对齐关系。
实验原理
1、2FSK调制
图15-1是2FSK调制数字键控法原理框图。
图15-1 2FSK调制数字键控法原理框图
2fsk调制与解调原理
2FSK（Frequency Shift Keying）是二进制数字频率调制（二进制频移键控），用载波的频率来传送数字信息，即用所传送的数字信息控制载波的频率。
在2FSK 中，载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频点间变化。
一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。
2FSK的调制原理是将基带码元d(t)中码元为1时，波形为频率为f1的高频载波；基带码元d(t)中码元为0时，波形为频率为f2的高频载波。
这样就可以实现2FSK 信号的调制。
2FSK的解调原理是将2FSK信号经过信道传输之后，分为上下两路经过带通滤波器变成两路2ASK信号，再和对应的载波相乘，然后经过低通滤波后抽样判决恢复出原始基带码元信号。
总之，2FSK调制和解调原理是通过载波频率的变化来传递数字信息，并通过相应的解调过程恢复出原始的数字信息。
2FSK信号的产生和解调
通信原理大作业（二）题目：2FSK信号的产生与解调班级：1302031学号： ：万康一、设计任务按照2FSK 生成模型和解调模型分别产生2FSK 信号和高斯白噪声，经过信道传输进行解调，对调制、解调过程中的波形经行时域和频域观察，并经行误码率测量。
二、FSK 信号介绍1、2FSK 信号的产生2FSK 是利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息。
例如，1码用频率f1来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。
故其表示式为{)cos()cos(21122)(θωθωϕ++=t A t A FSK t 时发送时发送"1""0"式中，假设码元的初始相位分别为1θ和2θ；112f π=ω和222f π=ω为两个不同的码元的角频率；幅度为A 为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。
2FSK 信号的产生方法有两种：（1）模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。
如图1-1（a ）所示。
（2）键控法，用数字基带信号)(t g 及其反)(t g 相分别控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。
如图1-1（b ）所示。
这两种方法产生的2FSK 信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK 信号在相邻码元之间的相位是连续的，而键控法产生的2FSK 信号，则分别有两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不一定是连续的。
(a) (b)图2-1 2FSK 信号产生原理图 由键控法产生原理可知，一位相位离散的2FSK 信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK 信号之和，即)cos(])([)cos(])([)cos(·)()cos()()(221122112θωθωθωθωϕ+-++-=+++=∑∑∞-∞=∞-∞=t nT t g a t nT t g a t t g t t g t n s n n s n FSK其中)(t g 是脉宽为s T 的矩形脉冲表示的NRZ 数字基带信号。
(完整word版)2FSK调制与非相干解调电路设计
通信原理综合设计姓名：周禄平学号： 6100212144 专业班级：通信工程121班2FSK调制与非相干解调电路设计一、目的与意义通过本次课程设计，使学生加强对高频电子技术电路和通信原理的理解，学会查询资料，方案比较，以及设计计算等环节。
进一步通告分析解决实际问题的能力，创造一个动手动脑、独立开展实验的机会，锻炼分析，解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化，通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。
二、基本原理2FSK信号波形图如1-1图所示，它是由调制信号去控制载波信号，用载波的频率来传递数字信息，即用所传递的数字消息控制载波的频率。
图1-1 2FSK信号波形图2.1 2FSK信号的调制原理FSK信号的产生有两种方法：直接调频法和频移键控法。
直接调频法是数字基带信号直接奇偶内阁制载波振荡器的振荡频率。
虽然方法简单，但频率稳定度不高，同时转移速度不能太高。
频移键控法有两个独立的振荡器。
数字基带信号控制开关，选择不同频率的高频振荡信号，从而产生FSK调制。
本设计采用键控法产生2FSK信号，其原理框图如下。
图2-1键控法产生2FSK信号的原理框图2.2 2FSK信号的解调原理2FSK信号的常用解调方法是采用如图2-2所示的非相干解调（包络检波）和相干解调。
其解调原理是将2FSK信号分解成上下两路2ASK信号分别进行判决。
这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限。
判决规则应与调制规则相f，则接收时上支路的样值较大，应判为“1”；呼应，调制时若规定“1”对应载波频率1反之则判为“0”。
图2-2 2FSK信号解调原理图除此之外，2FSK信号还有其他解调方法，比如鉴频法、差分检测法、过零检测法等。
图2-3给出了过零检测法的原理框图及各点时间波形。
过零检测法的原理基于2FSK信号的过零点数随不同频率而异，通过检测过零点数目的多少，从而区分两个不同频率的信号码元。