2013课程设计- FSK调制解调器的设计与实现
吉首大学信息科学与工程学院 课程设计报告书
课 程 电子技术课程设计 课 题： FSK调制解调器的设计与实现 姓 名：
学 号： 专 业： 年 级： 指导教师： 基地指导教师：
2013年 月 2
一、项目介绍与设计目的 项目介绍：随着电子计算机的普及，数据通信技术正在迅速发展。数字频率调制是数据通信中常见的一种调制方式。频移键控（FSK）方法简单，易于实现，并且解调不须恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能也较强。因此，FSK调制技术在通信行业得到了广泛地应用，并且主要适用于用于低、中速数据传输。 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。 其表达式为：
{)cos()cos(212)(nntAtAFSKte
由于FSK调制解调原理相对比较简单，作为数字通信原理的入门学，理解FSK后可以容易理解其他更复杂的调制系统，为以后的进一步发展打下基础。 设计目的：熟练地掌握matlab在数字通信工程方面的应用；了解信号处理系统的设计方法和步骤；理解2FSK调制解调的具体实现方法，加深对理论的理解，并实现2FSK的调制解调，画出各个阶段的波形；学习信号调制与解调的相关知识；通过编程、调试掌握matlab软件的一些应用，掌握2FSK调制解调的方法，激发学习和研究的兴趣； 3
二、设计方案 1．项目环境要求
已经装好matlab软件平台的PC机、实验箱。
2．项目功能模块 1、FSK调制原理 2FSK调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。本次课程设计采用的是前面一种方法。如下原理图：
图2 调制原理框图 2．FSK解调原理 2FSK的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式，本次课程设计采用的是相干解调方式。根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成，相干解调先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波，然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调，再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可其原理如下： 4
图3 相干解调原理框图 3．设计内容 1．信号产生：二进制随机序列和两列频率不等的载波 1)利用matlab 库函数产生10个二进制随机数，也就是我们的基波调制信号a。并画出其波形。 2)产生两列余弦波tuf1和tuf2，频率分别为f1=20hz,f2=100hz；并画出其波形。 2．信号调制：产生2FSK信号和加入高斯噪声后的2FSK信号 1)用二进制序列a去调制f1和f2，产生2fsk信号，具体做法是用以a生成的方波信号g1a直接与tuf1相乘，用a取反后的方波g2a与tuf2相乘，再将两列信号相加。并画出其波形。 2)调用matlab 库函数产生高斯噪声no，并与2fsk信号相加得到加入噪声后的sn信号。并画出其波形。 3．解调 1)对于两列让sn通过两个带通滤波器H1和H2，他们分别以f1和f2为中心频率，并画出经过带通滤波器后的波形。 2)对这两列波形分别相干解调乘以与他们同频同相的余弦波tuf1和tff2，画出此时的波形。 3)让这两列波形再通过低通滤波器sw1和sw2得到这两列基带调制波形g1a和g2a.画出其波形。 4)最后将两列波g1a和g2a通过抽样判决器，画出其波形st，并与之前调制后的波形sn做对比。 5
三、总结和分析 1．信号产生 波形figure(1)
图4 figure(1) figure(1)分析：第一幅图现实了此时产生的二进制序列是1011011011，第二和第三 幅图片是频率为20hz的载波tuf1和频率为100hz的载波tuf2的波形。
2．信号调制 波形figure(2) 6
figure(2)分析：由于产生的随即序列是1011011011，对比上面figure2可以看出，波形较疏的是tuf1，波形较密的是tuf2，上图呈现的序列是：1011011011，与调制波相符。
3. 信号解调 1)波形figure(3)
图6 figure(3)
figure(3)分析：经过带通滤波器之后滤出了频率为f1和f2的载波，从figure(2)和figure(3)的对比可以看出这一步做对了。
2)波形figure(4)
图7 figure(4) figure(4)分析：这是两列信号经过相干解调乘以同频同相的载波之后得到的波形，可以看出figure(4)比figure(3)的波形更密了。 7
3)波形figure(5) 图8 figure(5) figure(5)分析：经过低通滤波器之后，调制信号被滤出来了，第一幅为tuf1，滤波后的序列为：1011011011，与之前的调制信号相同。第二幅图为：0100100100，与调制信号相反，这是因为在程序中队调制信号取反之后才和tuf2相乘的。
4)波形figure(6)
图9 figure(6) figure(6)分析：经过抽样判决之后，恢复出来的基带信号是：1011011011，与调制信号一样，从原始波形也可以看出，解调后的波形与调制信号相同。2FSK调制解调实现。 8
4. 课程设计程序： fs=2000; %抽样频率 dt=1/fs; f1=20; %定义两列载波的频率 f2=100; a=round(rand(1,10)); %产生二进制随机序列 g1=a; g2=~a; g11=(ones(1,2000))'*g1; %产生方波信号 g1a=g11(:)'; g21=(ones(1,2000))'*g2; g2a=g21(:)'; t=0:dt:10-dt; t1=length(t); tuf1=cos(2*pi*f1.*t) tuf2=cos(2*pi*f2.*t)
subplot(311) n=0:9; x=square(1,50); stem([0:9],a*x); grid; xlabel('二进制随机序列') ylabel('幅度')
subplot(312); plot(t,tuf1); title('频率为f1的余弦波') ylabel('幅度')
subplot(313); plot(t,tuf2); title('频率为f2的余弦波') 9
ylabel('幅度') figure(2) fsk1=g1a.*tuf1; fsk2=g2a.*tuf2; fsk=fsk1+fsk2; no=0.01*randn(1,t1);%噪声 sn=fsk+no; subplot(211); plot(t,fsk); title('2fsk波形') ylabel('幅度')
subplot(212); plot(t,sn); title('加入高斯噪声后的2fsk波形') ylabel('幅度的大小') xlabel('t')
figure(3) %FSK解调 b1=fir1(101,[10/800 20/800]); b2=fir1(101,[90/800 110/800]); %设置带宽参数 H1=filter(b1,1,sn); %b1为分子，1为分母，sn为滤波器输入序列 H2=filter(b2,1,sn); %噪声信号同时通过两个滤波器 subplot(211); plot(t,H1);
title('经过带通滤波器H1后的波形') %画出经过H1滤波器后的波形 ylabel('幅度'); subplot(212); plot(t,H2); %画出经过滤波器二后的波形 10
title('经过带通滤波器H2后的波形') ylabel('幅度') xlabel('t') sw1=H1.*H1; %相干解调乘以同频同相的载波 sw2=H2.*H2;%经过相乘器
figure(4) subplot(211); plot(t,sw1); title('经过相乘器h1后的波形') %画出乘以同频同相载波后的波形 ylabel('幅度') subplot(212); plot(t,sw2); title('经过相乘器h2后的波形') ylabel('.幅度') xlabel('t') bn=fir1(101,[2/800 10/800]); %经过低通滤波器
figure(5) st1=filter(bn,1,sw1); st2=filter(bn,1,sw2); subplot(211); plot(t,st1); title('经过低通滤波器sw1后的波形') %经过低通滤波器，滤出频率 ylabel('幅度') %为f1,f2的基带调制信号波形 subplot(212); plot(t,st2); title('经过低通滤波器sw2后的波形') ylabel('幅度') xlabel('t')
FSK调制解调系统设计
FSK调制解调系统设计一、题目FSK调制解调系统设计二、主要技术指标码传输速率1Kb，载波分别为300K和600K三、方案论证与选择FSK调制可以利用锁相环路PLL来实现，其方法有两种，一种方法是仅利用其中的VCD部分，用FSK的高/低电平去控制VCO的频率，采用这种方法的缺点是频率f1、f2的稳定性差，不利于接收解调；另一种方法是用类似频率合成器采用倍频方式，用晶体振荡管产生基准频率，并通过可控分频器的分频比N1、N2，以获得相当于晶体振荡的高精度、高稳定度调制信号频率。
利用锁相环的频率跟踪特性来工作的，具有VCO振荡强，输出功率大，易于集成，体积小等优点。
频率合成法使得FSK调制器的设计具有很多灵活的模式，主要介绍以下情况．当FSK所需的两个频率f1和f2均已产生．则可以利用锁相环获得相位连续的FSK信号，由数字调制信号控制振荡器f1和振荡器f2，以决定其中之一加至锁相环的鉴相输入墙，锁相环VCO的输出频率始终跟踪并锁定在输入信号的频率上，这样，f1或f2两个信号源在数字调制信号的控制下就成为对锁相环VCO输出频率进行调制的FSK信号，因其产生的频偏是由f1和f2确定的．所以当振荡器f1和f2的频稳很高时。
FSK信号的频稳也很高．这也是频率合成法谩计的FSK调制器的优点之一．四、系统组成框图调制框图：解调框图：五、单元电路设计及说明调制原理2FSK信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的，被调载波的频率随二进制序列0，1状态而变化，即载频为f1时代表传0，载频为f2时代表传1．显然，FSK信号完全可以看成两个分别以f1和f2为载频，以an和an为被传二进制序列的两种2ASK信号的合成．2FSK信号的产生通常有两种方式：(1)频率选择法；(2)载波调频法．频率选择法是在二进制基带脉冲的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通．实现比较简单，获得了广泛应用．载波调频法是采用模拟调频电路来实现。
fsk调制解调原理及设计
一．2FSK 调制原理：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)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。
{P,0P 11概率，概率-=n a {P 1,0P 1-=概率，概率n a 其中，n a 为n a 的反码，即若1=n a ，则0=n a ；若0=n a ，则1=n a 。
2、2FSK 信号的频谱特性：由于相位离散的2FSK 信号可看成是两个2ASK 信号之和，所以，这里可以直接应用2ASK 信号的频谱分析结果，比较方便，即)]()()()([]|)(||)(||)(||)([|)()()(2211161222221211622221f f f f f f f f T f f Sa T f f Sa T f f Sa T f f Sa f S f S f S S S S S T ASK ASK FSK S ++-+++-+++-+++-=+=δδδδππππ2FSK 信号带宽为 s s FSK R f f f f f B 2||2||21212+-=+-≈ 式中，s s f R =是基带信号的带宽。
fsk调制解调原理及设计.doc
一．2FSK 调制原理：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)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。
{P,0P 11概率，概率-=n a {P 1,0P 1-=概率，概率n a 其中，n a 为n a 的反码，即若1=n a ，则0=n a ；若0=n a ，则1=n a 。
2、2FSK 信号的频谱特性：由于相位离散的2FSK 信号可看成是两个2ASK 信号之和，所以，这里可以直接应用2ASK 信号的频谱分析结果，比较方便，即)]()()()([]|)(||)(||)(||)([|)()()(2211161222221211622221f f f f f f f f T f f Sa T f f Sa T f f Sa T f f Sa f S f S f S S S S S T ASK ASK FSK S ++-+++-+++-+++-=+=δδδδππππ2FSK 信号带宽为 s s FSK R f f f f f B 2||2||21212+-=+-≈ 式中，s s f R =是基带信号的带宽。
FSK调制解调器的单片机实现方案
FSK调制解调器的单片机实现通信5班 001号张三002号李四一、FSK调制解调原理FSK已广泛应用于中低速远程数据通信。
近年来，随着通信技术的发展，改进的FSK调制解调方法也开始应用于高速数据通信。
FSK信号由频率调制器产生不同的频率，常用的是f1和f2两种频率，其中，f1代表码元“0”（或称空号），f2代表码元“1”（又称传号）。
调制数据的码元决定频率调制器的输出频率，实现FSK有频率选择法、调频法和数字调频法。
频率选择法输出频率稳定、准确，但相位不连续，容易产生带外辐射，影响邻近信道。
调频法虽然相位连续，但是频率精度不高，稳定性差，外界条件变化时，容易产生频率漂移。
数字调频法解决了上述问题，又兼有两种方法的优点。
数字调频法的原理框图如图1所示。
图1 数字调频器原理框图FSK解调就是从FSK载波信号中恢复调制码元，其方法有相干解调和非相干解调两类，但非相干解调容易实现，所以，常用的是非相干解调，其原理框图如图2所示。
图2 非相干FSK解调原理框图载波信号经带通滤波后整形成宽度不同的方法，这些方波代表不同码元：鉴频器确定对应载波频率，根据频率判决对应码元。
实现FSK解调涉及的技术问题比解调难度大，一般要使用带通滤波器、倍频器、锁相环等，电路较为复杂。
二、 单片机实现调制解调的原理 MCS51系列单片机内部具有较强的数值运算和逻辑运算能力，并有两个16位定时/计数器，所以完全能够实现FSK 的调制和解调，用单片机实现调制解调，除图1和图2中的波形变换和整形电路外，其余部分都可以在单片机内部实现，因而电路结构十分简单。
三、 实验硬件实现 根据上述原理和实际需要，我们设计了一个满足Bell03建议的FSK 调制解调器。
1f =850Hz ，2f =1530Hz ，0f =1190Hz ，频偏f = 680Hz ，码元速率B f =200，调制指数H=6.8. 用89S52做CPU ，LM324作整形放大器，12MHz 晶振，定时器T0作可变分频器，T1作测宽记数器，P3.4作载波整形输入，P3.2作调制码元输入，P3.5作解调码元输出。
2FSK调制及解调器的设计与实现设计
2FSK调制与解调一、设计目的1. 经历工程设计与实现过程，为后续进行毕业设计奠定工作基础；2.掌握2FSK的调制与解调的实现方法；3.遵循本系统的设计原则，理顺基带信号、传输频带及两个载频三者间相互间的关系；4.加深理解2FSK调制器与解调器的工作原理，学会对2FSK工作过程进行检查及对主要性能指标进行测试的方法。
二、设计内容1. 根据2FSK调制器与解调器的组成原理设计实现方案；2. 理顺低通滤波器3db带宽与基带信号传输速率间的关系，两个载频间隔和基带信号速率间的关系；3. 用硬件电路或软件模拟实现设计方案。
4. 着眼于时间、频率、频谱、频带，观察2FSK信号。
在时域，观察单元电路各点的波形、眼图、误码；在频域，观察已调信号、调制信号的频谱，测算传输带宽；测量两个载频频率；5. 根据实验记录的波形和数据，分析2FSK调制解调过程和性能。
三、2FSK信号调制解调原理在实际信道中，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，完成频谱搬移，变换成频带信号后，才能在带通传输特性的信道中传输。
在二进制数字调制中，若载波的频率随二进制数字基带信号在f1和f2两个载频间切换，则产生二进制移频键控制信号（2FSK信号）。
二进制移频键控制信号的产生方法如图1所示。
图1（a）是采用数字键控的实现方法，图1（b）是方波2FSK信号的时间波形。
2图1 （a）2FSK调制框图在图1（a ）中，两个载频受输入的二进制基带信号控制，在一个码元 TS 期间，输出 f1 或 f2 两载频之一。
若二进制基带信号的“1”对应于载频 f1，“0”对应于载频 f2，则二进制移频键控制信号的时域表达式为：式中，A 为两个载波的幅度（数字电路的输出幅度，设两幅度正好相等)ω1=2πf1，ω2=2πf2，θ1和θ2是两个载频的初始相角；m1(t) 和 m2(t)是周期开关函数，定义为：且m 1(t)和m 2(t)满足下列关系式：二进制移频键控信号的解调可采用相干解调和非相干解调。
fsk调制及解调实验报告
FSK调制及解调实验报告简介在通信领域，频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）调制和解调是常见的数字调制技术，广泛应用于无线通信和数据传输系统中。
本实验报告将详细介绍FSK调制和解调的原理、实验步骤和结果分析。
原理FSK调制是利用不同频率的载波信号来表示数字信息。
在FSK调制中，两个不同频率的载波信号代表了两个不同的数字信号。
例如，在二进制数字通信中，0可以用低频率表示，而1可以用高频率表示。
FSK调制的原理是通过将数字信号转化为频率信息并将其叠加到载波信号上。
通过调整载波频率来传输数字信号的不同值。
FSK解调是将接收到的FSK信号恢复为原始数字信号。
解调过程包括接收信号的滤波和判决两个主要步骤。
滤波用于消除噪声和非目标频率分量，而判决用于确定接收信号所代表的数字信号的值。
实验步骤1.搭建实验电路–使用信号发生器生成两个不同频率的正弦波，分别作为两个载波信号。
–将数字信号源与信号发生器连接，使得数字信号源能够控制载波信号的频率。
–将两个载波信号叠加，并将叠加后的信号送入模拟调制电路。
–将模拟调制电路的输出连接到示波器，以便观察FSK调制后的信号波形。
2.观察和分析调制波形–调整信号发生器的频率和数字信号源的输入，观察调制后的波形特征。
–分析不同数字信号输入时，调制波形的频率变化情况。
–根据调制波形的特点，判断FSK调制是否正确实现。
3.进行FSK解调实验–将调制后的信号输入到解调电路中。
–使用合适的滤波器，滤除噪声和非目标频率分量。
–通过判决电路，将解调后的信号恢复为原始数字信号。
4.观察和分析解调结果–使用示波器观察解调后信号的波形特征。
–将解调后的信号与原始数字信号进行比较，分析解调的准确性和误差情况。
实验结果和分析经过搭建实验电路、观察、分析和解调实验，我们得到了以下实验结果和分析：1.根据观察得知，调制后的波形在不同数字信号输入时，频率发生了明显的变化。
这表明FSK调制成功。
FSK调制解调器的单片机实现方案
FSK 调制解调器的单片机实现方案背景飞机在降落瞬间的较大冲击力可能会导致轮胎爆炸，轮胎压力监控系统主要用于对飞机轮胎压力进行实时监测，使机组人员可以通过驾驶舱显示仪表得到轮胎的实际压力，并可以对轮胎气压进行控制。
由于轮胎的旋转属性，有线的数据传输方式结构设计较为复杂而且可靠性较低，而无线数据传输技术则可以提供一个快速稳定的数据通道，保证了系统的稳定性，对于飞机不同的载重量，轮胎压力有一个最合适的值，若飞机轮胎压力值不合适，降落时就可能由于冲击过大而导致爆胎；其次，飞机轮胎压力不平衡还会造成着陆减速效率下降，另外，不平衡的轮胎压力还会导致起落架受力不对称，导致飞机降落姿态不稳定。
因此，对于轮胎压力的实时检测并适当调整轮胎气压，可大大提高飞机的着陆时的稳定性，并将大大提高着陆过程的安全性。
本方案利用电源震荡电路来驱动功率放大器，然后经过磁耦合方式对整流电路进行直流转直流电路，用低差压线性稳压输出稳压电源并对单片机调制解调电路无线供电；使用终端压力传感器，调理采集传感器信号输出至单片机，经过FSK 调制解调利用耦合线圈来实现单片机和传感器之间的无线通信，最后经过RS485接口输出采集信息至上位机。
原理框图如下：图1 数字调频器原理框图FSK 解调原理：FSK 解调就是从FSK 载波信号中恢复调制码元，其方法有相干解调和非相干解调两类，但非相干解调容易实现，所以常用的是非相干解调，选择解调方法的主要依据有：发送FSK信号的行驶和参数、解调器的抗干扰性能要求、硬件成本。
从抗干扰性能看，相干检测法的最佳的，但从FSK信号中取相干载波比较困难，所以该方案选择鉴频法。
即接受的FSK信号线经过前置滤波器滤去部分干扰，然后利用MSP系列单片机内部的比较器和定时器完成鉴频过程，并以一定的波特率送入USART模块完成串并数据转换。
其原理框图如图2所示。
图 2 非相干FSK 解调原理框图二、结束语实践证明：基于MSP系列单片机的FSK调制解调器结构简单，可靠性强，具有较强的抗干扰能力，易于在某些数据采集装置、监控设备上实现，几乎不增加硬件成本，性价比高。
基于fpga的fsk数字调制解调器设计
课程名称专业课程设计课题名称基于FPGA的FSK数字调制解调器设专业电子信息工程班级1381学号201313020109姓名彭坚指导老师贺富朋2016年12月25日电气信息学院专业设计任务书课题名称基于FPGA的FSK数字调制器或解调器设计姓名彭坚专业电子信息工程班级1381 学号09 指导老师贺富朋课程设计时间2016年12月18日-2016年12月30日（17、18周）教研室意见意见：同意审核人：刘望军一、任务及要求设计任务：利用EDA技术，设计一套FSK数字通信传输系统，要求建立相应的EDA技术实现模型，主要完成2FSK调制器或解调器的编程，仿真与测试。
设计要求：1、给出整体设计框图；2、完成各单元电路电路设计，完成仿真，出示仿真结果；3、写出设计报告；二、进度安排第一周：星期一：安排任务、讲课；星期二至星期五：查资料、设计；第二周：星期一至星期二：设计仿真及调试；星期三～星期四：写总结报告；星期五：答辩。
三、参考资料1. 刘昌华.数字逻辑EDA设计与实践. 北京：国防工业出版社。
2. 苏青,张红.基于CPLD/FPGA技术的数字频率设计.北京：清华大学出版社。
3.黄智伟.FPGA系统设计与实践.北京：电子工业出版社。
4.张凤言.大规模逻辑器件与数字系统设计. 北京：北京航空航天大学出版社。
目录一、2FSK设计的基本原理 (1)1.1 2FSK的调制 (1)1.2 2FSK的解调 (2)二、设计方案 (3)2.1调制程序 (3)2.2解调程序 (5)三、仿真 (6)3.1 FSK调制仿真 (6)3.2 FSK解调仿真 (8)四、心得体会 (10)一、2FSK 调制和解调的基本原理二进制频移键控（2FSK ）是由两种不同频率的正弦波来分别表示数字信号0和1，即通过频率的变化来传递信息。
它的典型的调制方式有：键控法，直接调频法，差分检波算法。
在接收端，2FSK 信号的解调方法也有多种，其中同步解调和包络检波法较为常见，此外还有鉴频法，过零检测法等等。
FSK调制解调电路的设计
比较而言，选用模拟调制法更为经济、可靠，它具有低门限特性，可大大改善模拟信号和数字信号的解调质量。而高频模拟锁相环NE564的最高工作频率可达到50MHz，采用+5V单电源供电，特别适用于高速数字通信中2FSK、FM调频信号的调制、解调，无需外接复杂的滤波器。实际上，此法案是几年前流行的一种方案。就目前接收机技术来说，锁相环因为起得天独厚的性能优势，在接收机技术上可以有广阔的发展前景。但是因为发送信号的频率比较高，那么如何能够把这种信号很好的解出来，这成了锁相环技术的一种考验。本文主要就是研究利用锁相环，接收高频信号，并把它解调出来。
2、完成电路的仿真
进度安排：
第一阶段（2009，09~2009，10）：完成资料的收集；
第二阶段（2009，10~2009，11）：完成硬件设计,即完成单元电路及总电路图的设计和工作原理的叙述，电路性能指标的验算；
第三阶段（2009，11~2009，12）：进行调试、仿真，编写报告准备答辩。
必须完成的任务
NE564采用双极性工艺，其外部引脚图和内部组成框图分别如图3-1和图3-2所示。其中，A1为限幅器，可抑制FM调频信号的寄生调幅；相位比较器（鉴相器）PD的内部含有限幅放大器，以提高对AM调幅信号的抗干扰能力；外接电容C3、C4组成低通滤波器，用来滤出比较器输出的直流误差电压的纹波；改变引脚的输2入电流可改变环路增益；压控振荡器VCO的内部接有固定电阻R（R=100Ω），只需外接一个定时电容Ct就可产生振荡，振荡频率fv与Ct的关系曲线如图3-12所示。VCO有两个电压输出端，其中VCO01输出TTL电平，VCO02输出ECL电平。后置鉴相器由单位增益跨导放大器A3和施密特触发器ST组成，其中，A3提供解调FSK信号时的补偿直流电平及用作线性解调FM信号时的后置鉴相滤波器；ST的回差电压可通过引脚16外接直流电压进行调整，以消除输出信号TTL0的相位抖动。
FSK调制解调实验
实验一 FSK 调制解调实验一、 实验目的1、 了解FSK 调制的基本工作原理；2、 自行设计FSK 调制、解调单元；二、 实验仪器1、 J H5001（II ）通信原理基础实验箱 一台；2、 20MHz 示波器 一台；三、 实验原理在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1和0）。
通常，FSK 信号的 表达式为：bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆+=0)22cos(2ππ（二进制１）bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆-=0)22cos(2ππ（二进制０）其中Δf 代表信号载波的恒定偏移。
FSK 的信号频谱如图2.12.1所示。
图2.12.1 FSK 的信号频谱FSK 信号的传输带宽Br ，由Carson 公式给出：Br=2Δf+2B其中B 为数字基带信号的带宽。
假设信号带宽限制在主瓣范围，矩形脉冲信号的带宽B=R 。
因此，FSK 的传输带宽变为：Br=2（Δf+R ）在JH500１II 型的FSK 调制框图如图2.12.2下：图2.12.2 FSK调制方框图用数字基带信号的电平高低不同控制UE01(CD4046)内部的压控振荡器的振荡频率。
当输入码元为0时，振荡频率为6～9KHz；当输入码元为1时，振荡频率为20～24KHz。
这些频率范围的调整是通过WE01、WE02来获取的。
其中WE01调整输入1、0信号的幅度，从而达到控制传号频率与空号频率的间隔。
WE02是调整送入到VCO输入端信号的直流偏移，通过调整WE02达到控制FSK中心频率的作用。
注意：FSK的数据输入信号来源于基带成形模块的测试序列，其通过KG02来选择不同的数据，数据速率受KG03控制，在FSK实验中KG03设置在500bps（KG03处于2-3状态）。
FSK解调框图见图2.12.3：图2.12.3 FSK解调方框图FSK解调的工作原理是用一个模拟锁相环UE02(CD4046)对输入的FSK信号进行鉴频。