通信原理课程设计-2FSK调制

1、湘南学院课程设计课程名称通信原理系 别：计算机科学系专业班级：通信一班学 号：0602362629姓 名：题 目 基于Matlab的2FSK调制及仿真完成日期：2010 年12月31日指导老师：王鲁达2010年12月31 日1设计题目 32、设计原理 33、实现方法 44、设计结果及分析 75、参考文献 1013I .设计题目基于Matlab的2FSK调制及仿真n .设计原理数字频率调制又称频移键控，记作FSK;二进制频移键控记作 2FSK。2FSK数字调制原理：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fl来传输，0码用频率f2来传输，而其振

2、幅和初始相位不变。故其表示式为Acos( d r)发送"1"时2FSK(t)二 Acos(. 2t 二)发 送"0 "时式中，假设码元的初始相位分别为哥和二2 ； - -2n右和匕二2冗f2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g(t)及其反 丽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

3、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。门蛟门电賂-1|反相器 |丽2FSK佰号(a)(b)图1-1 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2FSK(t) = g(t)cos(it 7) g(t) osf 2t 2)QOQO =' a.g(t -nTs)cos(rt “) ' a.g(t - nTs)cos( 七) n ；n m其中g(t)是脉宽为Ts的矩形脉冲表示的 NRZ数字

4、基带信号。_ 0,概率P_ 0,概率1 _Pan = 1,概率 1 -Pan = 、1,概率 P其中，an为an的反码，即若an= 1，则an=0 ；若an= 0，则an= 12、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S2FSK ( f ) = S2ASK1 ( f ) S2ASK2 ( f )-ISaf mi2|Sa二(fGTsI2|Sa二(f -f2)T$ |2| Sa二(ff2)T$|2(f 7) (f fj 、(f 一 f2)(f f2)2FSK信号带宽为B2FSK”| ff2|

5、2fs=|f f2 | 2Rs式中，Rs二fs是基带信号的带宽in .实现方法1、Simulink仿真实现：2FSK调制仿真系统原理图:本设计产生2FSK信号的方法采用的是键控法各个模块具体参数设置:正弦波发生器1:|o. 01H Interpret irectDias 1-B正弦波发生器2:开关设置:示波器设置:2、Matlab 实现：源程序代码：clear allclose alli=10;%基带信号码元数j=5000;a=round(rand(1,i);% 产生随机序列t=li nspace(0,5,j);f1=10;%载波1频率f2=5;%载波2频率fm=i/5;%基带信号频率B1=2

6、*f1;%载波1带宽B2=2*f2;%载波2带宽% 产生基带信号 st1=t;for n=1:10if a( n)<1;for m=j/i*( n-1)+1:j/i* nst1(m)=0;endelsefor m=j/i*( n-1)+1:j/i* n st1(m)=1;endendendst2=t;%基带信号求反for n=1:j;if st1( n)>=1;st2( n)=0;elsest2( n)=1;enden d;figure(1);subplot(411);plot(t,st1);title('基带信号');axis(0,5,-1,2);subplot(

7、412);plot(t,st2);title('基带信号反码');axis(0,5,-1,2);% 载波信号s仁 cos(2*pi*f1*t);s2=cos(2*pi*f2*t);subplot(413)plot(s1);title('载波信号1');subplot(414),plot(s2);title('载波信号2');% 调制F1=st1.*s1;% 加入载波 1F2=st2.*s2;% 加入载波 2figure(2);subplot(311);plot(t,F1);title('s1*st1');subplot(312);

8、plot(t,F2);title('s2*st2');e_fsk=F1+F2;subplot(313);plot(t,e_fsk);title('2FSK 信号')IV .设计结果及分析1、Simulink仿真结果:析：图中第4个波形为2FSK信号波形，本次设计产生 2FSK波形的方法为键控法，所以 其产生的波形相邻码元之间的相位不连续，由图中可以看出，低频代表码元“1”，高频代表码元“ 0”；在编译过程中出现了以下错误与警告# Starting Real-Time Workshop build procedure for model: un titled# G

9、en erat ing code into build directory: D:Matlabwork un titled_grt_rtwWarning: The model ' un titled' does not have con ti nu ous states, hence using the solver 'FixedStepDiscrete' in stead of the solver 'ode3' specified in the Con figurati on Parameters dialog.解决方法，将相关参数更改后如图:更改后再次编译：# Successful completi on of Real-Time Workshop build procedure fo