实验的三基于某simulink地2FSK数字调制与解调仿真

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实验三2FSK调制与解调实验一、实验目的

实验三2FSK调制与解调实验一、实验目的

实验三2FSK调制与解调实验一、实验目的1、了解二进制移频键控2FSK 信号的产生过程及电路的实现方法。

2、了解非相干解调器过零检测的工作原理及电路的实现方法。

3、了解相干解调器锁相解调法的工作原理及电路的实现方法。

二、实验内容1、了解相位不连续2FSK 信号的频谱特性。

2、了解2FSK(相位不连续)调制,非相干、相干解调电路的组成及工作理。

3、观察2FSK 调制,非相干、相干解调各点波形。

4、改变f1、f2的频率大小,观察不同调制指数下的调制解调效果。

(选作)5、利用实验模块的电路,设计出其它解调方法,并自行验证。

(选作)三、预习要求1)画出实验电路中2FSK调制器采用的原理框图;2)根据实验指导书的相关资料,说明本实验2FSK调制的载波频率分别是多少?用什么方法产生的?3)本实验2FSK载波是方波还是正弦波?如何实现的?4)用什么方法可以将方波变成正弦波?5)FSK调制器可以用哪两种基本方法实现?本实验用的是哪一种?6)用什么方法实现的FSK信号的相位是连续的?7)实验中,信息的码速率是多少?可以用什么方法测量?8)可以用什么方法来测量2FSK的两个载波频率?9)当用“10101010………”不断重复的信息码进行FSK调制,用计数法测量FSK调制输出信号的频率,测量得到的频率可能是多少?为什么?10)本实验中,2FSK 信号带宽是多少?如何计算的?公式中的各个量代表什么?11)本实验中,2FSK 信号的频谱会是单峰还是双峰?为什么?12)用示波器同时观测FSK调制器的输入数据、FSK调制器输出的已调信号,要能稳定的观测应该用这两个信号中的哪一个作为示波器的触发信号?13)画出2FSK过零检测解调的原理框图;14)实验中,FSK过零检测解调方案采用数字电路如何实现;15)脉冲的宽度相同,有些时刻的脉冲密一些,有些时刻的脉冲少一些,可以用什么具体的方法区分出每一个单位时刻内脉冲是多还是少?16)测试接收端的各点波形,需要与什么波形对比,才能比较好的进行观测?示波器的触发源该选哪一种信号?为什么?17)采用过零检测解调的方法时,将f1和f2倍频的电路是如何设计的?18)采用过零检测解调的方法时,解调电路中哪一点的波形是f1和f2的倍频?19)2FSK 信号经过整形变成方波2FSK 信号,频谱有什么变化?为什么?20)解调时将f1和f2倍频有何好处?如何通过仪器测量来说明?21)2FSK 信号解调时将f1和f2倍频之后,频谱有什么变化?为什么?22)解调电路各点信号的时延是怎么产生的?23)解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的?24)解调的信号为什么要进行再生?25)理论上,能否实现出一个没有时延的解调器?为什么?26)解调的信号是如何实现再生的?27)再生过程中,是什么环节会对解调的输出造成延时?为什么?28)画出2FSK 锁相PLL 解调的原理框图;29)PLL 解调2FSK 信号的原理是什么?30)为什么2FSK 锁相解调可以实现相干解调?31)要实现2FSK 锁相解调,锁相环需要工作在什么跟踪方式?为什么?32)解调电路中T31(放大出)没有信号输出,可能的原因有哪些?33)T19(2FSK 过零检测出)信号异常,如何判断故障点在哪?34)解调输出信号与发送端的数据信号对比,为什么会有延时,是哪些原理造成的?四、实验原理二进制频率调制(2FSK )是数据通信中使用较早的一种通信方式。

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计

二○一二~二○一三学年第二学期电子信息工程系课程设计计划书班级:课程名称:学时学分:姓名:学号:指导教师:二○一三年六月一日一、课程设计目的:通过课程设计,巩固已经学过的有关数字调制系统的知识,加深对知识的理解和应用,学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。

二、课程设计时间安排:课程设计时间为第一周。

首先查找资料,掌握系统原理,熟悉仿真软件,然后编写程序或构建仿真结构模型,最后调试运行并分析仿真结果。

三、课程设计内容及要求:1 设计任务与要求1.1 设计要求(1)学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证;(2)学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法,学会使用这软件解决实际系统出现的问题;(3)通过系统仿真加深对通信课程理论的理解,拓展知识面,激发学习和研究的兴趣;(4)用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统;1.2设计任务根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统,具体要求如下;(1)信源:产生二进制随机比特流,数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形;(2)调制:采用二进制频移键控(2FSK)对数字基带信号进行调制,使用键控法产生2FSK 信号;(3)信道:属于加性高斯信道;(4)解调:采用相干解调;(5)性能分析:仿真出该数字传输系统的性能指标,即该系统的误码率,并画出SNR(信噪比)和误码率的曲线图;2 方案设计与论证频移键控是利用载波的频率来传递数字信号,在2FSK 中,载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。

在2FSK 中,载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。

故其表达式为:{)cos()cos(212)(n n t A t A FSK t e ϕωθω++=典型波形如下图所示。

实验三 2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书

实验三  2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书

实验三:2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书2012年11月一、实验目的1)对2ASK 与2FSK 数字调制系统进行建模仿真,了解其工作原理; 2)熟悉运用simulink 搭建完整信号调制解调系统;3)对比信号基带波形与解调后的波形差异,比较两种方法的优劣。

二、实验内容运用simulink 搭建完整的2ask 与2fsk 调制解调系统。

2ASK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生,由DSB AM 调制与解调器模拟2ASK 调制解调,用加性高斯白噪声信道,最后配上速率转换器与显示器。

如果需要,也可加入频谱仪对前后的频谱进行分析。

2FSK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生,由基带M-FSK 调制与解调器模拟2fsk 调制解调,用加性高斯白噪声信道,最后配上速率转换器及显示器构成。

如果需要,也可以加入频谱仪对前后频谱进行分析。

三、实验原理1 2ASK 调制解调原理数字幅度调制又称幅度键控(ASK ),二进制幅度键控记作2ASK 。

2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续地输出。

有载波输出时表示发送“1”,无载波输出时表示发送“0”。

根据幅度调制的原理,2ASK 信号可表示为:式1式中,ωc 为载波角频率, s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列式2其中,g(t)是持续时间为Tb 、高度为1的矩形脉冲,常称为门函数;αn 为二进制数字序列。

式32ASK 信号的产生方法(调制方法)有两种,如下图所示。

图(a )是一般的模拟幅度调制方法,这里的由式2规定;图(b )是一种键控方法,这里的开关电路受控制。

图(c )给出了及的波形示例。

二进制幅度键控信号,由于一个信号状态始终为0,相当于处于断开状态,故又常称为通断键控信号(OOK 信号)。

tt s t e c ωcos )()(0=∑-=n b n nT tg a t s )()(图1 2ASK 信号产生方法与波形示例2ASK 信号解调的常用方法主要有两种:包络检波法和相干检测法。

基于simulink的2FSK的调制与解调

基于simulink的2FSK的调制与解调

通信工程专业《专业综合课程设计》题目基于Simulink的2FSK的调制与解调学生姓名魏冰学号 ********** 所在院(系)物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1103 班指导教师魏瑞完成地点物理与电信工程学院实验室2015年 1 月 16 日通信工程专业课程设计任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程专业1101班学生姓名魏冰一、课程设计题目基于simulink的2FSK的调制与解调二、课程设计工作自 2014 年 12 月 22 日起至 2015 年 1 月 16 日止三、课程设计进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、课程设计的内容要求:1.熟悉MATLAB的simulink仿真界面,使用仿真调制和解调信号。

2.利用所学原理,使用任意一种方法完成2FSK信号的调制与解调仿真。

3.在仿真的理想信道中加入噪声,并加入误码率进行计算。

4.撰写报告。

指导教师系(教研室)通信工程系接受任务开始执行日期2015年1月16日学生签名基于simulink的2FSK的数字信号解调魏冰(陕西理工学院物理与电信工程学院通信1103班指导老师:魏瑞)【摘要】在通信工程领域中,实现调频波解调的方法有很多,锁相环是一种非常重要的技术。

锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来实现鉴频,具有工作稳定,失真小,信噪比高等优点,所以被广泛用在通信电路系统中。

锁相环其原理是通过鉴相检测输入信号和输出信号的相位差,并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出,该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压,对振荡器输出信号的频率实施控制。

在本次试验中,FSK的解调利用了锁相环法,其功能为数字基带信号经过调制输出一个模拟信号,然后用锁相环进行解调,最后采用Multisim软件进行仿真。

在对2FSK解调时,低通滤波器输出的波形失真比较大,不过最后经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。

在整个电路设计中,力求要做到电路简单,并完成任务书提到的要求。

基于Simulink的数字通信系统仿真采用2FSK调制技术

基于Simulink的数字通信系统仿真采用2FSK调制技术

目录1.通信原理 (1)2.二进制移频键控(2FSK)原理 (2)3.2FSK的调制与解调仿真 (6)总结 (11)参考文献 (11)1、通信原理通信技术,特别是数字通信技术近年来发展非常迅速,它的应用越来越广泛。

通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术,它要将大量有用的信息无失真,高效率地进行传输,同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。

当今的通信不仅要有效地传递信息,而且还有储存、处理、采集及显示等功能,通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。

通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和,包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ,它的一般模型如图1-1所示。

→→→→信息源发送设备信道接收设备受信者↑噪声源图1-1通信系统一般模型通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。

数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统,其模型如图1-2所示,→→→→→→→→信数信信数信信源道字受道源字信息编编调 解译译信源码码调码码者制道器器器器器器 ↑噪声源图1-2 数字通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统,其模型如图1-3所示。

→→→→信息源调制器信道解调器受信者↑噪声源图1-3 模拟通信系统模型数字通信系统较模拟通信系统而言,具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。

因而,数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。

近二十年来,数字通信发展十分迅速,在整个通信领域中所占比重日益增长,在大多数通信系统中已代替模拟通信,成为当代通信系统的主流。

在数字基带传输系统中,为了使数字基带信号能够在信道中传输,要求信道应具有低通形式的传输特性。

然而,在实际信道中,大多数信道具有带通传输特性,数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。

必须用数字基带信号对载波进行调制,产生各种已调数字信号。

图 1-4数字调制系统的基本结构数字调制与模拟调制原理是相同的,一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。

基于MATLAB/Simulink混沌信号的2FSK调制解调仿真

基于MATLAB/Simulink混沌信号的2FSK调制解调仿真

输 出
6.22 6.73 7_35 8.72 9.84 11.13 12.34 13.47
图 2系 统 整 体 电 路 图
表 1 增 益 计 算 与 误差 统 计
实 际 增 益
理 论 增 益
3.26
3.42
3.08
3.28
2.9 3.01
3.08 3.17
不可预测 。混沌信 号处理 在非线性领 域有十分 广泛 的研 究 两个不 同的频率 的载波信号来 传输一个二 进制信息序列 。
价值及应用 前景 ,处பைடு நூலகம்理 的方法有很多 ,本文拟用 混沌信 号 可 以用二 进制 “1”来对应 于载频fl,而 “0”用 来对应 于
调制解 调处理后 ,验证 其输 出波形依 然是 混沌 波形 。
摘要 :构建 基:T:MATLAB/Simulink的 2FSK调制解调仿真 系统 ;分析混沌信号 的特 征机 理 ,针对混沌正弦波信 号调制与解调 ,使其运行的仿真波形与随机 正弦波一致 ,验证此仿 真系统针对混沌信号 的正确 l生。 关键词 :混沌信号 ;调制 ;解调 ;仿真
2FSK m odulation and dem odulation of chaotic signal based
channel。同时选用了5个示波器scope,四个载波sine wave, 5所 示 ,比较 图4及图5的波形 ,可 以看 出来波形基本一致 ,
四个 相乘器 product,以及relational operator,移相 器unit 从而验证了本系统设计 的有效性。
输 入
1.82 2.18 2.54 2.89 3.26 3.61 3.98 4.38
2013年 o6月 第 11期

实验三 2FSK调制系统仿真实验

实验三 2FSK调制系统的仿真
一、实验目的:
1、熟悉并掌握matlab中simulink的使用
2、掌握MATLAB软件中simulink在通信系统里的各种模块及其功能;
3、掌握实现2FSK的调制,观察波形,进一步理解其原理。

二、实验环境:
PC机,MATLAB6.5
三、实验原理:
1、频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息的,二进制数字调制中,若正弦载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,则产生二进制移频键控信号(2FSK 信号).二进制移频键控信号的时间波形如图所示,图中波形g可分解为波形e和波形f,即二进制移频键控信号可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加. 若二进制基带信号的1符号对应于载波频率f1,0符号对应于载波频率f2,
2、2FSK信号的产生方法主要有两种,一种可以采用模拟调频电路来实现;另一种可以采用键控法来实现,即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路来对两个不同的独立频率源进行选题,使其在每一个码元Ts期间输出f1和f2两个载波之一。

四、实验内容:
五:实验小结
通过这个实验,让我清楚地了解和掌握了Simulink 的功能,巩固了数字调制系统的相关知识点。

学会了如何用MATLAB 对2FSK 进行实验仿真,也更加熟悉了二进制移频键控的原理和方法。

在试验中,体会到理论和实际是有很大不同的,实践离不开理论,理论只有应用于实践才能发挥其作用。

学过的东西,只有自己实际去做了才能更熟悉,才能对其本质更了解。

2FSK调制与解调系统设计与仿真

2FSK调制与解调系统设计与仿真一、引言2FSK(两频移键控)调制与解调是一种基于频率变化的数字调制与解调技术,常用于数字通信系统中。

本文将介绍2FSK调制与解调系统的设计与仿真过程。

1.系统原理a)数字信号生成:生成要传输的数字信号,可通过随机产生0和1的序列或者由外部输入得到。

b) 载波信号生成:生成两个频率分别为fc1和fc2的正弦波信号。

c)数字信号与载波信号调制:将数字信号与载波信号进行调制,根据数字信号的每一位来选择对应的载波频率。

2.仿真步骤在MATLAB等仿真软件中,可以进行2FSK调制系统的仿真:a)生成数字信号:生成一定长度的随机01序列或者由外部输入得到的数字信号。

b) 生成载波信号:生成两个频率分别为fc1和fc2的正弦波信号。

c)数字信号与载波信号调制:根据数字信号的每一位来选择对应的载波频率进行调制。

d)绘制调制后的信号波形。

1.系统原理2FSK解调系统将2FSK调制的信号转换为数字信号,实现数字信号与模拟信号的转换。

具体设计如下:a)接收信号:接收被调制的信号。

b) 与载波信号相乘:将接收信号与两个频率分别为fc1和fc2的正弦波载波信号相乘。

c)预处理:去除直流分量。

d)低通滤波:通过低通滤波器滤除高频成分。

e)匹配滤波:利用匹配滤波器,分别滤出与两个载波频率相关的信号。

f)判决:根据滤波后的信号幅值大小进行判决,得到数字信号。

2.仿真步骤在MATLAB等仿真软件中,可以进行2FSK解调系统的仿真:a)接收信号:接收被调制的信号。

b) 与载波信号相乘:将接收信号与两个频率分别为fc1和fc2的正弦波载波信号相乘。

c)预处理:去除直流分量。

d)低通滤波器设计:设计一个合适的低通滤波器以滤除高频成分。

e)匹配滤波器设计:设计两个匹配滤波器,使其与对应载波频率相匹配。

f)与滤波后信号进行判决:根据滤波后的信号幅值大小进行判决,得到数字信号。

g)绘制解调后的信号波形。

四、总结2FSK调制与解调系统可以将数字信号转换为模拟信号进行传输,并将模拟信号解调为数字信号。

实验三基于simulink的2FSK数字调制与解调仿真

河北北方学院信工学院数据通信原理实验(2013/2014学年第二学期)课程名称:数据通信原理题目:基于Simulink的2FSK数字调制与解调专业班级:信息工程三班学生姓名:王璐伟201342250宋帅楠201342291指导教师:刘钰设计周数:1周设计成绩:2014年11月22日第1章实验目的1、熟悉2FSK系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力第2章设计基础及要求2.1 数字通信系统数学模型图1.1 数字通信系统模型图2-1 数字通信系统典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成,如图 1-1所示,数字调制是数字通信系统的重要组成部分,数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。

对数字调制系统进行仿真时,我们并不关心基带信号的码型,因此,我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号,不用在经过编码器。

2.2 项目目的基于Simulink的数字通信系统仿真—采用2FSK调制技术2.2.1技术要求及原始数据(1)对数字通信系统主要原理和技术进行研究,包括二进制频移键控(2FSK)及解调技术和高斯噪声信道原理等;(2)建立数字通信系统数学模型;(3)建立完整的基于2FSK的模拟通信系统仿真模型;(4)对系统进行仿真、分析。

2.2.2主要任务(1)建立模拟通信系统数学模型;(2)利用Simulink的模块建立模拟通信系统的仿真模型;(3)对通信系统进行时间流上的仿真,得到仿真结果;(4)将仿真结果与理论结果进行比较、分析。

第3章3.1 2FSK调制解调基本原理3.1.1 2FSK调制原理二进制移频键控信号的产生,可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控的方法来实现。

两种FSK信号的调制方法的差异在于:由直接调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的(这一类特殊的FSK,称为连续相位FSK(Continous-Phase FSK,CPFSK)),而键控法产生的2FSK信号,是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续。

重修基于MATLAB的simulink对2fsk调制与解调的仿真设计

通信原理课程设计报告题目基于MATLAB—Simulink的2FSK仿真学院电子信息工程学院专业通信工程(本)学生勇学号 200910315103 年级 2009级指导教师宋刚职称副教授二〇一二年一月课程设计的任务说明课程设计的目的(1)通过利用matlab simulink,熟悉matlab simulink仿真工具。

(2)通过课程设计来更好的掌握课本相关知识,熟悉2FSK的调制与解调。

(3)更好的了解通信原理的相关知识,磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。

课程设计的要求(1)掌握课程设计涉汲到的相关知识,相关概念、原理清晰,明了。

(2)仿真图设计合理、能够正确运行。

(3)按照要求撰写课程设计报告。

摘要 :Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。

本文主要是以simulink为基础平台,对2FSK信号的仿真。

文章第一章容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望;第二章是对2FSK信号调制及解调原理的详细说明;第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要容,第三章是2FSK信号的仿真部分,调制和解调都是simulink建模的的方法,在解调部分2fsk信号采用相干解调的方法,而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。

关键词:2FSK;simulink调制;相干解调目录第一章绪论 (1)1.1 MATLAB/Smulink的简介 (1)1.2 通信发展简史 (2)1.2.1通信的概念 (2)1.2.2通信的发展史简介 (3)1.3 通信技术的现状和发展趋势 (4)第二章数字频带传输系统 (5)2.1二进制移频键控(2FSK) (5)2.2 2FSK 信号的功率谱密度 (8)第三章调制与解调仿真 (10)3.1 2FSK的调制与解调仿真 (10)3.1.1调制仿真 (10)3.1.2.解调仿真 (14)总结 (20)参考文献•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••21第一章绪论1.1MATLAB/Simulink的简介美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“Matrix Laboratory”(缩写为Matlab)这就是Matlab最早的雏形。

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河北北方学院信工
学院
数据通信原理实验(2013/2014学年第二学期)
课程名称:数据通信原理
题目:基于Simulink的2FSK数字调制与解调
专业班级:信息工程三班
学生姓名:王璐伟201342250
宋帅楠201342291
指导教师:刘钰
设计周数:1周
设计成绩:
2014年11月22日
第1章实验目的
1、熟悉2FSK系统的调制、解调原理
2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台
3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力
第2章设计基础及要求
2.1 数字通信系统数学模型
图1.1 数字通信系统模型
图2-1 数字通信系统
典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成,如图 1-1所示,数字调制是数字通信系统的重要组成部分,数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。

对数字调制系统进行仿真时,我们并不关心基带信号的码型,因此,我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号,不用在经过编码器。

2.2 项目目的
基于Simulink的数字通信系统仿真—采用2FSK调制技术
2.2.1技术要求及原始数据
(1)对数字通信系统主要原理和技术进行研究,包括二进制频移键控(2FSK)及解调技术
和高斯噪声信道原理等;
(2)建立数字通信系统数学模型;
(3)建立完整的基于2FSK的模拟通信系统仿真模型;
(4)对系统进行仿真、分析。

2.2.2主要任务
(1)建立模拟通信系统数学模型;
(2)利用Simulink的模块建立模拟通信系统的仿真模型;
(3)对通信系统进行时间流上的仿真,得到仿真结果;
(4)将仿真结果与理论结果进行比较、分析。

第3章
3.1 2FSK调制解调基本原理
3.1.1 2FSK调制原理
二进制移频键控信号的产生,可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控的方法来实现。

两种FSK信号的调制方法的差异在于:由直接调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的(这一类特殊的FSK,称为连续相位FSK(Continous-Phase FSK,CPFSK)),而键控法产生的2FSK信号,是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续。

图2-2是数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图,
图中两个振荡器的输出载波受输入的二进制基带信号控制,在一个码元Ts期间输出f
1或f
2
两个载波之一。

图3-1 键控法产生2FSK信号的原理图3.1.2 2FSK解调原理
图3-2 2FSK 相干检测方框图
数字调频信号的解调方法很多,如相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。

下面就相干检测法进行介绍。

相干检测的具体解调电路是同步检波器,原理方框图如图2-3所示。

图中两个带通滤波器的作用同于包络检波法,起分路作用。

它们的输出分别与相应的同步相干载波相乘,再分别经低通滤波器滤掉二倍频信号,取出含基带数字信息的低频信号,抽样判决器在抽样脉冲到来时对两个低频信号的抽样值v 1、v 2进行比较判决,即可还原出基带数字信号。

3.2 2FSK 信号的表达式和波形图
在二进制数字调制中,若正弦载波的频率随二进制基带信号在f 1和f 2两个频率点间变化,则产生二进制移频键控信号(2FSK 信号)。

二进制移频键控信号的时间波形如图2 -1 所示,图中波形g 可分解为波形e 和波形f ,即二进制移频键控信号可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加。

若二进制基带信号的1符号对应于载波频率f 1,0符号对应于载波频率f 2,则二进制移频键控信号的时域表达式为
212()()cos()()cos()FSK n s n n b n n n e t a g t nT t a g t nT t ωφωθ⎡⎤⎡⎤=-++-+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
∑∑ (2-1-1) (2-1-2)
(2-1-3)
图3-3 二进制频移键控信号的波形
由图2-1可看出b
n 是a
n
的反码,即若a
n
=1,则b
n
=0,若a
n
=0,则b
n
=1;两个相角
分别代表第n个信号码元的初始相位。

在二进制频移键控信号中,均不携带信息,通常令其为零。

因此,二进制频移键控信号的时域表达式可简化为
(2-1-4)
第4章Simulink模型建立及仿真
4.1模型建立
2FSK调制与解调及误码分析的总体仿真模型:
图4-1 2FSK调制与解调及误码分析的总体仿真模型
4.2参数设置
4.2.1载波(Sine Wave1)参数设置:
图4-2 载波1参数设置
载波频率:2HZ,幅度为+1
设置依据:载波频率本来应该很高,但是为了波形观察方便,故频率设为2HZ。

4.2.2载波(Sine Wave2)参数设置:
图4-3 载波2参数设置
载波频率:10HZ,幅度为+1
设置依据:要求两载波相角均为0,幅度相同,所以幅度设为+1,又载波频率本来应该很高,但是为了波形观察方便,故频率设为10HZ。

4.2.3伯努利二进制随机序列产生器(Bernoulli Binary Generator)参数设置:
图4-4 伯努利二进制随机序列产生器参数设置
伯努利二进制随机数产生器:幅度为1,周期为1s,占0比为1/2。

4.2.4选通开关(Switch)参数设置:
图4-5 选通开关参数设置
设置依据:当大于0.5时,载波1导通;当小于0.5时,载波2导通。

4.2.5带通滤波器(上)参数设置:
图4-6带通滤波器参数设置
带通滤波器参数:带通范围为1~5HZ
设置依据:载波频率为2HZ,考滤到滤波器的边沿缓降,故设置为1~5HZ。

4.2.6带通滤波器(下)参数设置:
图4-7 带通滤波器参数设置
带通滤波器参数:带通范围为9~13HZ
设置依据:载波频率为10HZ,考滤到滤波器的边沿缓降,故设置为9~13HZ。

4.2.7低通滤波器(Digital Filter Design1)参数设置:
图4-8 低通滤波器参数设置
低通滤波器参数:截止频率为2HZ
4.2.8低通滤波器(Digital Filter Design2)参数设置:
图4-9 低通滤波器参数设置
低通滤波器参数:截止频率为10HZ
4.2.9取样判决器(relay)参数设置:
图4-10取样判决器参数设置
设置依据:当大于0.5时输出1,当小于0.5时输出0,能达到在0变1不变的取样规则下正确解码的目的。

4.2.10 Zero-Order Hold参数设置:
图4-11 Zero-Order Hold参数设置
抽样时间:1s
设置依据:经查阅资料可知,其抽样时间应与伯努利二进制随机序列产生器的抽样时间一致,故设为1s。

4.3仿真波形
4.3.1调制波形
图4-12 调制波形
图中第一个图为随机产生的二进制序列的波形,第二个图为频率为f1的载波波形,第三图为频率为f2的载波波形,最后一个图为调制后的2FSK信号。

4.3.2 解调波形
图4-13 解调波形
图中第一个图为收到的2FSK波形,第二个图为高斯噪声的波形,第三个图为加入高斯噪声后的的波形,最后一个图为解调后的二进制序列。

4.3.3频谱图
图4-14 频谱图
4.3.4加入高斯噪声后的误码率
图4-15 误码率
第5章项目总结及分析
通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。

此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变。

对我们而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。

挫折是一份财富,经历是一份拥有。

认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。

所以这个的课程设计对我们的作用是非常大的。

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