2fsk数字频带系统的设计与仿真_课程设计

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1、******************实践教学*******************2013年春季学期通信系统仿真训练题目：2FSK数字频带系统的设计与仿真专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：3摘要本文介绍了2FSK系统的两种解调方式：相干解调和非相干解调。本次课程设计主要利用MATLAB仿真2FSK系统的调制与解调过程，实现2FSK的调制与解调，主要采用相干解调的方式解调2FSK。首先，利用Matlab仿真出2FSK的调制信号、载波信号、以及已调信号的波形图和频谱图，第二，在仿真出波形图和频谱图的基础之上，通过程序编出在不

2、同信噪比情况下，2FSK的误码率分析，画出误码率与信噪比的关系图。关键词:仿真FSK误码率信噪比3目录前言1一.基本原理21.2FSK的简单介绍32.2FSK的调制原理43.2FSK的解调5二、设计思路91.matlab的简单介绍92.FSK在matlab环境下实验的优劣103.信号产生114．信号调制115．解调116.流程图12三、仿真结果及分析121.仿真结果132.结果分析16总结16致谢17附录18参考文献253前言本课程设计主要研究2FSK数字频带系统的设计和仿真，通过本次设计达到以下几个目的：1.学会使用计算机

3、建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通信系统的基本理论，基本算法进行实际验证。2.学习通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本使用方法，学会使用这些软件解决实际系统出现的问题。3.通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。4.用MATLAB7.0设计一种2FSK调制解调系统。5.掌握2FSK调制和解调的原理与实现方法。6.根据2FSK调制系统的原理给出调制和解调的原理框图。2FSK在数字通信中应用较广泛，国际电信联盟建议在数据率低于1200b/s时采用2FSK体制，2FSK可以采用非相干接收方式，

4、接受时不必利用信号的相位信息，因此特别适合应用于衰落信道/随参信道（如短波无线电信道）的场合，这些信道会引起信号的相位和振幅随机抖动和起伏。25一、基本原理数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK信号便是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。频率调制的最简单形式是二进制频率键控(FSK，frequency-shiftkeying)

5、。FSK是调制解调器通过电话线路发送比特的方法。每个比特被转换为一个频率，0由较低的频率表示，1由较高的频率表示。1.2FSK的简单介绍其表达式为：（1）典型波形如下图所示。图1、典型波形由图可见,2FSK信号可以看作两个不同载频的ASK信号的叠加。因此2FSK信号的时域表达式又可以写成：25（2）频移键控是利用载波的频率来传递数字信号，在2FSK中，载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。由图可见，2FSK信号的波形可以分解为两个不同载频的2ASK信号在移频键控中和不携带信息，通常可令和为零。2FSK信号

6、的产生方法主要有两种。一种可以采用模拟调频电路来实现；另外一种可以采用键控法来实现，即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通，使其在每一个码元期间输出f1或f2两个载波之一，这两种方法产生2FSK信号的差异在于：由调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位变化是连续变化的。（这是一类特殊的FSK，称为连续相位FSK（Continuous-PhaseFSK，CPFSK））而键控法产生的2FSK信号，是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成，故相邻码元之间的相位不一定连续。1.2FSK的调

7、制原理2FSK信号的产生方法主要有两种。一种是可以用模拟调频电路来实现；另一种是可以采用键控法来实现，即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率进行选通。使其在每一个码元期间输出f1和f2两个载波之一。这两种方法产生的2FSK信号的差异在于：由调频产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。（这是一类特殊的FSK，称为连续相位FSK）而键控产生的2FSK信号，是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成，故相邻码元之间的相位不一定连续。2FSK调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制

8、信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。本次课程设计采用的是前面一种方法。如下原理图：25振荡频率f1振荡频率f2反相器选通开关选通开关相加器基带信号图2