FSK调制解调实验

实验报告册课程：通信系统原理教程
实验：FSK调制解调实验
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实验四：FSK 调制解调实验
一、实验目的：
1、了解对FSK 信号调制解调原理；
2、根据其原理设计出2FSK 信号的调制解调电路，在对电路进行仿真，观察 其波形，从而检验设计出的调制解调器是否符合要求。

二、实验原理：
2FSK 信号调制：
又称数字调频,它是用两种不同的载频1ω ,2ω来代表脉冲调制信号1 和0,而载波的振幅和相位不变。

如果载波信号采用正弦型波,则FSK 信号可表示为:
2FSK 信号()t S 分解为信号()t S 1与()t S 2之和,则有:()()()t S t S t S 21+= 其中：()()()t U t S m 11cos ω=,代表数字码元“1”
()()()t U t S m 22cos ω=,代表数字码元“0”
2FSK 信号调制器模型如下图：
如上图，两个独立的振荡器产生不同频率的载波信号，当输入基带信号()1=t S 时，调制器输出频率为f1的载波信号，当()0=t S 时，反相器的输出()t S 调制器输出频率为f2的载波信号。

f1和f2都取码元速率的整数倍。

2FSK 信号的带宽为:B f f B FSK 221+-=
其中：f 1为对应脉冲调制信号1的载波频率;f 2为对应脉冲调制信号0的载波频率。

2FSK 信号解调：
是调试的相反过程。

由于移频键控调制是将脉冲调制信号“1”用FSK 信号()t S 1，而“0”用()t S 2表示,那么在接收端,可从FSK 信号中恢复出其基带信号。

本设计采用了普通鉴频法进行解调,将()t S 1恢复成码元1,把()t S 2恢复成码元0 。

2FSK 信号的解调可以采用相干解调，也可以采用包络解调。

实验中采用相干解调，解调器模型如下图：
)
2
2cos(2)(2t f
b
T t πφ=
号
号调制器
在2FSK解调器中，2FSK信号进入带通滤波器抑制掉干扰，接着把FSK信号与相干载波相乘，把两种不同频率的FSK信号变成两种不同的电压信号,然后送低通滤波器滤除高频分量，最后通过抽样比较器得到最终的解调波形。

三、实验电路图：
子电路
FSK调制电路图：
四、实验数据：
1、FSK调制：设置系统运行时间：取样点数为512，取样频率为1024Hz。

2、FSK相干解调：
设置系统运行时间：取样点数为512，取样频率为1024Hz。

调制信号经过加性白噪声，经过干扰信号经带通滤波器，选择符合频带的波形进行过滤，后经过低通滤波器平滑滤波。

经过低通滤波器平滑滤波后，经过判决器判断输出波形。

五、实验结论：
通过两个不同频率的载波信号可以对调制信号进行2FSK调制；通过相干解调，可以较好的实现2FSK调制信号的解调；解调出来的波形与调制信号相比会有一定的延时。

2FSK信号频谱是看成是由两个不同频率的2ASK信号频谱组成。

六、实验问答题：
对于如何产生幅度为1V的单极性伪随机序列：可以这样做到，将输入幅度为1V的单极性伪随机序列可看成是幅度为0.5V的双极性随机序列与幅度为0.5V的直流信号相叠加。

所以将伪随机序列产生器中Amplitude设置为0.5V，将Offset设置为0.5V，这样就可以产生幅度为1V的单极性伪随机序列。