2FSK調(diào)制解調(diào)原理及設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一2FSK調(diào)制原理： 1、2FSK信號(hào)的產(chǎn)生： 2FSK是利用數(shù)字基帶信號(hào)控制在波的頻率來(lái)傳送信息。例如，1碼用頻率f1來(lái)傳輸，0碼用頻率f2來(lái)傳輸，而其振幅和初始相位不變。故其表示式為 式中，假設(shè)碼元的初始相位分別為和；和為兩個(gè)不同的碼元的角頻率；幅度為A為一常數(shù)，表示碼元的包絡(luò)為矩形脈沖。 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法有兩種：（1） 模擬法，即用數(shù)字基帶信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻。如圖1-1（a）所示。（2） 鍵控法，用數(shù)字基帶信號(hào)及其反相分別控制兩個(gè)開(kāi)關(guān)門(mén)電路，以此對(duì)兩個(gè)載波發(fā)生器進(jìn)行選通。如圖1-1（b）所示。這兩種方法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)的波形基本相同，只有一點(diǎn)差異，

2、即由調(diào)頻器產(chǎn)生的2FSK信號(hào)在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)的，而鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)，則分別有兩個(gè)獨(dú)立的頻率源產(chǎn)生兩個(gè)不同頻率的信號(hào)，故相鄰碼元的相位不一定是連續(xù)的。 (a) (b) 2FSK信號(hào)產(chǎn)生原理圖 由鍵控法產(chǎn)生原理可知，一位相位離散的2FSK信號(hào)可看成不同頻率交替發(fā)送的兩個(gè)2ASK信號(hào)之和，即 其中是脈寬為的矩形脈沖表示的NRZ數(shù)字基帶信號(hào)。 其中，為的反碼，即若，則；若，則。2、2FSK信號(hào)的頻譜特性： 由于相位離散的2FSK信號(hào)可看成是兩個(gè)2ASK信號(hào)之和，所以，這里可以直接應(yīng)用2ASK信號(hào)的頻譜分析結(jié)果，比較方便，即 2FSK信號(hào)帶寬為 式中，是基帶信號(hào)的帶寬。二2FSK解調(diào)原

3、理：仿真是基于非相干解調(diào)進(jìn)行的，即不要求載波相位知識(shí)的解調(diào)和檢測(cè)方法。其非相干檢測(cè)解調(diào)框圖如下 M信號(hào)非相干檢測(cè)解調(diào)框圖當(dāng)k=m時(shí)檢測(cè)器采樣值為：當(dāng)km時(shí)在樣本和中的信號(hào)分量將是0，只要相繼頻率之間的頻率間隔是,就與相移值無(wú)關(guān)了，于是其余相關(guān)器的輸出僅有噪聲組成。其中噪聲樣本和都是零均值，具有相等的方差對(duì)于平方律檢測(cè)器而言，即先計(jì)算平方包絡(luò)并取其最大值信號(hào)。二進(jìn)制FSK系統(tǒng)的理論誤碼率與信噪比的關(guān)系給出如下 2FSK具體設(shè)計(jì)調(diào)制與解調(diào) 2FSK采用鍵控法調(diào)制，相干解調(diào)法進(jìn)行解調(diào)程序代碼如下：Fc=10; %載頻 Fs=100; %系統(tǒng)采樣頻率 Fd=1; %碼速率 N=Fs/Fd; df=10

4、; numSymb=25;%進(jìn)行仿真的信息代碼個(gè)數(shù) M=2; %進(jìn)制數(shù) SNRpBit=60;%信噪比 SNR=SNRpBit/log2(M); seed=12345 54321; numPlot=25; %產(chǎn)生25個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)碼 x=randsrc(numSymb,1,0:M-1);%產(chǎn)生25個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)碼 figure(1) stem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),'bx'); title('二進(jìn)制隨機(jī)序列') xlabel('Time'); ylabel('Amplitude'); %調(diào)制 y=dmod(

5、x,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df); numModPlot=numPlot*Fs; t=0:numModPlot-1./Fs; figure(2) plot(t,y(1:length(t),'b-'); axis(min(t) max(t) -1.5 1.5); title('調(diào)制后的信號(hào)') xlabel('Time'); ylabel('Amplitude'); %在已調(diào)信號(hào)中加入高斯白噪聲 randn('state',seed(2); y=awgn(y,SNR-10*log10(0.

6、5)-10*log10(N),'measured','dB');%在已調(diào)信號(hào)中加入高斯白噪聲 figure(3) plot(t,y(1:length(t),'b-');%畫(huà)出經(jīng)過(guò)信道的實(shí)際信號(hào) axis(min(t) max(t) -1.5 1.5); title('加入高斯白噪聲后的已調(diào)信號(hào)') xlabel('Time'); ylabel('Amplitude'); %相干解調(diào) z1=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df); %帶輸出波形的相干M元頻移鍵控解調(diào) figure(4) stem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),'bx'); hold on; stem(0:numPlot-1,z1(1:numPlot),'ro'); hold off; axis(0 numPlot -0.5 1.5); title('相干解調(diào)后的信號(hào)原序列比較') legend('原輸入二進(jìn)制隨機(jī)序列','相干解調(diào)后的信號(hào)') xlabel('Time'); ylabel('Amplitude')