2FSK调制解调原理及设计

2FSK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ff2来传输,2FSK

) 发送 "1"时) 发送 "0"时2式中,假设码元的初始相位分别为和 ；1 2 1

2和1

2πf2

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：1-１(a)所示。g(tg(t1－1(b)所示。2FSK,即由调频器产生的2FSKFSＫ信号,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2FS2AＳK信号之和,即 (t)g(t)t)g(t)·cos(t)2FSK 1 1 2 2[agtnT)]cost)[agtnT)]cost)n s 1 1 n s 2 2n n其中g(t)是脉宽为Ts的矩形脉冲表示的NRZ数字基带信号。2FSK调制解调原理及设计a 0,Pn 1P

a 01Pn P其中,a 为a 的反码，即若a 1,则a 0;若a 0，则a 1。n n n n n n2、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S2

(f)S

2

(f)

2ASK

(f)ST[|Sa(ff)T|2|Sa(ff)T|2|Sa(ff)T|2|Sa(ff)T|2]S16 1 S 1 S 2 S 2 S1[(ff16

)(ff1

)(ff2

)(ff)]22FSＫ信号带宽为 B ff |2f ff |2R 式中,Rf是基带信号2FSK 1 2 s 1 2 s s s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信号非相干检测解调框图当k=m时检测器采样值为：2FSK2FSK当k≠m时在样本 和 中的信号分量将是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。中噪声样本｛}和{｝都是零均值,具有相等的方差对于平方律检测器而言，即先计算平方包络并取其最大值信号。二进制FSK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Ｆｄ=１; 码速率N=Fs／Fd;df=10；nｕmSymｂ=25;%进行仿真的信息代码个M=2; 进制数ＳＮＲpＢｉt＝60;%信噪比SNR＝SNＲｐBiｔ／log2（M)；seed=［12３45５4３２１];numPlot=２5；％产生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:nｕmPｌoｔ-1],x（１:numＰlot）,＇bx');tｉtle('二进制随机序列'）xlabｅｌ('Tｉme')；ｙlabｅｌ('Amplitudｅ');％调制yｄod(，ｃ,ｄ,F＇fsk',M,ｆ);numＭｏdPｌｏt=nuｍPｌot*Ｆｓ;t=[0:numModPlot－1］./Fs;figuｒｅ(2)plot(t,y(1：lｅngth(t）),'b-');ａxis（[ｍiｎ(t)ｍaｘ(t）-1.5ｔitlｅ(%在已调信号中加入高斯白噪声randn('state',ｓeeｄ(２)）;号中加入高斯白噪声figurｅ(3)plot(ｔ,y(1:length(t)),'b-＇)；％画出经过信道的实际信号axis([ｍｉn（t)max(ｔ)-1.51.5]);titｌe(＇加入高斯白噪声后的已调信号＇)ｘlabel（'Time'）;yｌaｂel('Aｍplituｄe');％相干解调z1=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([0:nuｍＰｌot-１],ｘ(１:ｎｕｍＰlｏt）,＇bｘ＇);holｄon;sem([：uＰｏt-1，z１(1umPlo,'ro；holｄｏｆｆ;ａxiｓ([0numＰloｔ－０．５１．5]）;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');％误码率统计[ｅｒrorSymratioＳym]=symerr（ｘ,z1）;fｉgure（6）