FSK调制解调器的system-view仿真设计

课程设计报告题目：FSK调制解调器的systemview仿真设计学生姓名：王啸学生学号：1008050235系别：电气信息工程系专业：电子信息科许与技术届别：14届指导教师：韩芳电气信息工程学院制2013年3月摘要现代通信系统要求通信距离远，通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日趋完善，到现在数字调制技术的广泛应用。使得信息的传输更为有效和可靠。二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。本毕业设计主要是利用SystemView仿真软件平台，设计一个FSK调制解调器系统，用示波器观察调制前后的信号波形，并将其记录下来，分析该系统的性能。通过SystemView的仿真功能模拟实际中的FSK调制解调。本课题研究的是基于SystemView的FSK调制解调器设计。文中将调制解调器分成调制与解调两个部分进行设计，对调制、解调的两种方法进行简单的介绍，进而对比，选择出合适的方法完成设计。关键词：SystemView；调制；解调；FSK；

目录摘要 图2.2.3

过零检测法方框图及各点波形图2.2.4差分检波法差分检波法的原理如图2.2.4所示，输入信号经接收滤波器滤除带外无用信号后被分成两路，一路直接送到乘法器（平衡调制器），另一路经时延τ送到乘法器，相乘后再经低通滤波器提取信号。解调的原理可作如下说明：设输入为，它与时延之波形的乘积为若用低通滤波器除去倍频分量，则其输出为可见，是角频率偏移的函数，但却不是一个简单的函数关系。现在我们是当地选择使则有=，故此有当时或当时若角频偏较小；<<1，则有当时或当时由此可见，当满足条件及<<1时，输出电压将与角频偏呈线性关系。这是鉴频特性所要求的。差分检波法基于输入信号与延迟的信号相比较，信道上的延迟失真，将同时影响相邻信号，故不影响最终的鉴频效果。实践表明，当延迟失真为0时，这种方法的检测性能不如普通鉴频法，但当有较严重延迟失真使，它的性能要比鉴频法优越。不过差分检波法的实现将要受条件的限制。带通带通低通××图.52FSK解调方案的选择过零检测法较其他三种分析方法更简单，因此我们决定用过零检测法来实现FSK信号的解调。2.3FSK系统性能对于FSK采用非相干解调，在高斯白噪声信道环境下的平均误码率为：对于一个实际通信设备，其性能一般较理论性能在上要恶化几个dB，一般可达（23dB）。因而，对于一个调制方式已确定的信道设备，对于其误码率的测量是一个十分重要的环节。一方面可以衡量其在实际信道环境下的性能，比理论值所恶化的程度；另一方面，通过测量设备的信道误码率指标，可以判断当前设备是否工作正常。对设备信道误码率指标的测量，不仅仅对该设备的性能有所了解，同时它也是通信系统工程方面（系统建立、维护）重要的工具。信道的测量：对于FSK信道的测量一般可采用功率测量。图3.3.1采用功率计测量连接示意图首先，测量高斯白噪声谱密度。按图3.3.1连接，在A点将调制信号断开，这样在B点处将测量得信道上高斯噪声的能量，根据高斯噪声所占据的带宽可计算出高斯白噪声的谱密度：然后在C点处断开,测量信号功率,计算出信号的每比特能量：这样通过功率测量即可测量出FSK在实际信道环境下的。如果定性测量可通过通信原理综合实验系统的TPJ05进行：首先断开发信号，在示波器上测量接收的噪声大小En，然后在没有噪声时在示波器上观察信号的大小Es，通过这两项估计当前的大致情况。基带等效带宽为76.8KHz，信息速率为8KBPS，因而有下式成立：这样通过改变噪声大小，可测量FSK的误码性能。误码率测量对信道误码率的测量一般需通过误码测试仪进行。误码测试仪首先发送一串伪码给信道设备，信道设备将FSK信号发送，并经信道返回（主要是完成加噪功能），然后解调。将解调之后的数据再送入误码测试仪进行比较，将误码进行计数。而后将误码率显示出来：3.调制指数调制指数(h，单位为bit/Symbol)，也被称为带宽效率，是以bit/s/Hz为单位来度量。较高的h会有较高的设备费用、复杂性、线性、以及为了保持与低h系统相同的误比特率而引起的SNR的增加。信噪比（SNR：SignaltoNoiseRatio）指在规定输入电压下的输出信号电压与输入电压切断时，输出所残留之杂音电压之比，也可看成是最大不失真声音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比率，通常以S/N表示。一般用分贝（dB）为单位，信噪比越高表示音频产品越好，常见产品都选择60dB以上。信噪比是判断声卡噪声能力的一个重要指标。SNR值越大声卡的滤波效果越好，一般是大于80分贝。SNR的定义是有用信号功率与影响该信号的噪声功率的比值。如果比值大于1：1说明信号功率大于噪声功率。在工程应用中，SNR的定义信号和噪声在功率上的比值。Psignal是信号的平均功率，Pnoise