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1、基于MATLAB的FSK调制解调(1)基于MATLAB的FSK的实验报告1.1姓实现对FSK的MATLAB仿真.重点研究问题:(1)对FSK的概念、组成以及性能分析方法有深入的研究；(2)FSK调制与解调的原理及应用MATLAB软件实现仿真的方案.1.2FSK信号的调制方法移频键控(FSK)：用数字调制信号的正负控制载波的频率。当数字信号的振幅为正时载波频率为f1，当数字信号的振幅为负时载波频率为f2。有时也把代表两个以上符号的多进制频率调制称为移频键控。移频键控能区分通路，但抗干扰能力不如移相键控和差分移相键控。他的主要调制方法有以下两种:方法一：用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频。
2、图2-32FSK信号的产生(一)方法二:键控法图2-42FSK信号的产生(二)键控法是利用矩形脉冲b?t?来控制开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。1.3FSK解调的方法常见的FSK解调方法有两种:相干解调法与非相干解调法.现在我将对这两种解法。1.4设计总思路如下图所示,我将FSK的调制与FSK的解调独立开作为两个子函数,其中FSK调制的输出即可作为FSK解调的输入信号.最后设计一主函数main将两个子函数同时调用完成整个仿真过程。图3-1设计总思路图2.1FSK调制的仿真设计本文主要是对2FSK进行调制,而2FSK可看做是基带信号与载波频率的结合就可.FSK的产生思路参考的是键控
3、法,如图4图3-22FSK信号的产生(二)2.2FSK解调的仿真设计如上图所示的FSK信号的相干检测原理图,FSK信号可以采用两个乘法检测器进行相干检测.上图中输入信号为2FSK信号加上噪声组成带通滤波器2的设计类似滤波器1,只是更改频率为fc2就可.滤波器设计中使用了切比雪夫滤波器,是因为切比雪夫滤波器通带内有等波纹起伏，截止特性特别好，因此选择了切比雪夫滤波器.[b2,a2]=cheby1(3,.5,2.5*fc1/fs,'high');y2=filtfilt(b2,a2,y).*sin(2*pi*fc2*t);y2=filtfilt(b,a,y2);在与相干载波频率
4、cos?1t,cos?2t相乘后,完成移频,后通过低通滤波器得到基带模拟输出信号.然后通过判决电路即可判断输出的参量是0还是1.2.3误码率计算的设计相干解调时,带通滤波器后接有乘法器和低通滤波器,低通滤波器输出的就是带有噪声的有用信号,他们的概率密度函数属于高斯分布,经过计算,其漏报率p(0/1)为1P(0/1)?erfc2r(4-1)虚报概率p(1/0)为1rP(1/0)?erfc(4-2)22系统的误码率为:1r(4-3)Pe?P(1)?P(0/1)?P(0)?P(1/0)?erfc22在实验中,为降低误码率,可以通过将主函数main文件中的N1值即每秒发送的比特数增加的方式,达到
5、降低误码率的效果.3.1FSK仿真图Signal10.50-0.5-100.511.522.5Spectrum0.80.60.40.2002468f/fb1012141633.544.55图4-1基带信号调制的结果与其频谱由图4-1可以看出，当输入基带信号为0时，及输入信号为1时，是不同的。结合第二章对FSK信号产生的分析,??????s2FSK?t????Dng?t?nT5??cos??1t??n????Dng?t?nT5??cos??0t??n?(2-3)?n?????n????参数设计如下:信号为0时的频率fc1为2HZ,信号为1时的频率fc2为5HZ..波特率fb为1.采样频率为
6、32HZ.每次产生的比特个数为1000.输入基带为[0011100101100010].再结合图形,即可发现图4-1的上图对应的就是[10010]这一段基带信号以及调制后的FSK信号.其中信号0的频率为4?信号1的频率为10?,即奈奎斯特速率.再看图4-1的下图,可以发现在频率为2HZ和5HZ的地方频谱最密集.这也与参数设置相符合.3.2调制与解调后的信号Input2010-1000.511.522.5Output33.544.55321-100.511.522.533.544.55图4-2解调前经过噪声后的输入信号及解调后的输出信号Input00.511.522.5Output33.5
7、44.5500.511.522.533.544.55图4-3噪声能量加倍后的输入输出信号Input105-500.511.522.5Output33.544.5510.5-0.500.511.522.533.544.55图4-4噪声能量减半后的输入输出信号由图4-1,图4-2,图4-3.可以看出,当我将噪声能量由N0B分别改为2N0B和1N0B2时,解调系统输入的解调信号与解调后输出的基带信号都发现了巨大的变化.这是因为解调信号就是
