2FSK调制解调原理及设计(word文档良心出品)

1、一.2FSK 调制原理：1 1、2FSK2FSK 信号的产生：2FSK2FSK 是利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息。例如，1 1 码用频率 flfl 来传输，0 0 码用频率 f2f2 来传输，而其振幅和初始相位不变。故其表示式 为/+_Aco(FJ)发送 1时2F S KU一、Aco发送 0时式中，假设码元的初始相位分别为 E 和乃；1=2冗f,和2=2冗f2为两个不同的 码元的角频率；幅度为 A A 为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。2FSK2FSK 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1-11-1 (a a)所示。(2) 键控法，用数字

2、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 1-11-1 (b b)所示。这两种方法产生的 2FSK2FSK 信号的波形基本相同， 只有一点差异， 即由调频器产生 的 2FS2FSK K信号在相邻码元之间的相位是连续的，而键控法产生的2FSK2FSK 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)(a)(b)(b)2FSK2FSK 信号产生原理图由键控法产生原理可知，一位相位离散的2FSK2FSK 信号可看成不同频率交替发送的两个 2ASK2ASK 信号之和，即:2FSK(t) =g(t) co s

3、(t如g(t) co s(t屯)oCoC鬥a.g(t -nTs)co s(t弓) a.g(t -nTs)co s位 去)n=-：n=F其中g(t)是脉宽为 T Ts的矩形脉冲表示的 NRZNRZ 数字基带信号熾駅濡*出掘唁号2FSK 信号0,概率 P 0,概率 1_Pan = 1,概率 1 _Pan=1,概率 P其中，a an为 a an的反码，即若an=1，则 an=oan=o；若ao，则 an=ian=i。2 2、2FSK2FSK 信号的频谱特性：由于相位离散的 2FSK2FSK 信号可看成是两个 2ASK2ASK 信号之和，所以，这里可 以直接应用 2ASK2ASK 信号的频谱分析结果，

4、比较方便，即S2FSK(f ) = S2 ASK1(f)S2ASK2(f)二蕉|Sa-：( f-fJTs|2| Sa二(ffJTs|2| S：( f -f2)Ts|2|Sa二(f f2)T$|2iU(f -切，(f *切 (f - f2)，(f * f2)2FSK2FSK 信号带宽为BZFSQI右-f2|，2fs =|右-f22Rs式中，尺=是基带信号的带宽。二.2FSK 解调原理：仿真是基于非相干解调进行的，即不要求载波相位知识的解调和检测方法。其非相干检测解调框图如下M M信号非相干检测解调框图当 k=mk=m 寸检测器采样值为：&cosg + HmeA-= jSLs加如 +n当 k kM

5、m m 寸在样本厂 和厂 中的信号分量将是 o o,只要相继频率之间的频率间隔是, ,就与相移值无关了，于是其余相关器的输出仅有噪声组成。其中噪声样本/；和H- 都是零均值，具有相等的方差 C 丄2并取其最大值信二进制 FSIFSI 系统的理论误码率与信噪比的关系给出如下2FSK 具体设计调制与解调2FSK 采用键控法调制，相干解调法进行解调程序代码如下：Fc=10; % 载频Fs=100; %系统采样频率Fd=1;%码速率N=Fs/Fd;df=10;numSymb=25;%行仿真的信息代码个数M=2;% 进制数SNRpBit=60;% 信噪比SNR=SNRpBit/log2(M);seed=

6、12345 54321;nu mPlot=25;沪生 25 个二进制随机码x=randsrc(numSymb,1,0:M-1);%产生 25 个二进制随机码figure(1)stem(0: nu mPlot-1,x(1: nu mPlot),bx);title(二进制随机序列)对于平方律检测器而言，即先计算平方包络厂：/ 2IM+ Kmx号xlabel(Time);ylabel(Amplitude);%调制y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,fsk,M,df);numModPlot=nu mPlot*Fs;t=0: numModPlot-1./Fs;figure(2)plot(t,y(1:le

7、 ngth(t),b-);axis(mi n(t) max(t) -1.5 1.5);title( 调制后的信号)xlabel(Time);ylabel(Amplitude);殆已调信号中加入高斯白噪声randn (state,seed(2);y=awg n(y,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),measured,dB);%在已调信号中加入高斯白噪声figure(3)plot(t,y(1:le ngth(t),b-);%画出经过信道的实际信号axis(mi n(t) max(t) -1.5 1.5);title(加入高斯白噪声后的已调信号)xlabel(Time);y

8、label(Amplitude);%相干解调z 仁 ddemod(y,Fc,Fd,Fs,fsk,M,df);%带输出波形的相干M 元频移键控解调figure(4)stem(O: nu mPlot-1,x(1: nu mPlot),bx);hold on; stem(0: numPlot-1,z1(1: nu mPlot),ro);hold off;axis(0 numPlot -0.5 1.5);title(相干解调后的信号原序列比较)legend(原输入二进制随机序列,相干解调后的信号) xlabel(Time);ylabel(Amplitude);淞码率统计errorSym ratioSym=symerr(x,z1);figure(6)simbaseba ndex(0:1:5);title(相干解调后误码率统计)Figure-! x|20Eile Edit ew Insert lools Hesktop Window Help D Q? H effe0二进制随机序列apn 三dluaTimeH_125/ Figure2口1 x|Eile Edit Jfi ew Insert lools Uesktop Window HelpD 0| 调制后的信号1.520e m Ti o1apw-dE52025p? Figure