頻移鍵控調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真實驗

4FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真實驗目的了解熟悉SystemView仿真軟件使用掌握4進制頻移鍵控（4FSK）的調(diào)制與解調(diào)基本原理掌握SystemView仿真軟件仿真4FSK的系統(tǒng)設計實習儀器SystemView仿真軟件實驗內(nèi)容基本原理4FSk的調(diào)制原理隨著時代的發(fā)展，數(shù)字信號在信號傳輸比模擬信號有許多的優(yōu)越性，數(shù)字信號傳輸也越來越重要。雖然近距離傳輸可以由數(shù)字基帶信號直接傳輸，但是要進行遠距離傳輸時必須將基帶信號調(diào)制到高頻處，所以調(diào)制解調(diào)技術是數(shù)字通信中一種關鍵的技術。二進制頻移鍵控是數(shù)字信號調(diào)制的基本方式之一。而多進制（MFSK）的可降低信道系統(tǒng)信噪比的要求。2FSK信號的產(chǎn)生方法主要有兩種：采用模擬調(diào)頻電路實現(xiàn)；采用鍵控法來實現(xiàn)，即在二進制基帶脈沖序列的控制下通過開關電路對兩個不同的獨立頻率源進行選通，使其在每個碼元期間輸出f1和f2兩個載波之一。頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞信息的。在2FSK中，載波的頻率隨二進制基帶信號在f1和f2兩個頻率點間變化。同理4FSK中基帶脈沖序列四個碼元（00011011）可用f1,f2,f3,f4四個載波之一；本文討論4FSK是通過并聯(lián)輸入兩位基帶信號，兩位二進制來表示四進制的頻移鍵控。2FSK鍵控法調(diào)頻原理圖如下：振蕩器f振蕩器f1選通開關反相器振蕩器f2選通開關相加器4FSK可通過基帶信號（00,01,10,11）并聯(lián)傳輸0或1來分別用f1,f2,f3,f4四個載頻表示，兩路基帶信號作為控制選通選通開關，1路選通開關發(fā)送0時選通載頻f1,發(fā)送0時選通載頻f2,1路選通開關發(fā)送0時選通載頻f3,送1時選通載頻f4。兩路不同載頻通過相加器得到已調(diào)信號發(fā)送出去。4FSK鍵控法調(diào)頻原理圖（圖1.1）如下：振蕩器f振蕩器f1選通開關1選通開關2相加器振蕩器f2振蕩器f3振蕩器f40或10或1 圖1.14FSK鍵控法調(diào)頻原理框圖4FSk的解調(diào)原理4FSK信號的相干解調(diào)法原理框圖如圖1.2所示。其原理是：4FSK信號先經(jīng)過帶通濾波器去除調(diào)制信號頻帶以外的在信道中混入的噪聲，此后該信號分為四路，每路信號與相應載波相乘，再經(jīng)過低通濾波器去除高頻成分，得到包含基帶信號的低頻信號，將其送入抽樣判決器中進行抽樣判決，抽樣判決器的輸出分別得到兩路原基帶信號表示四進制得到原始碼元。4FSK4FSK已調(diào)信號帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器解調(diào)信號1載波f1載波f2帶通濾波器帶通濾波器帶通濾波器相乘器相乘器相乘器低通濾波器低通濾波器低通濾波器載波f2載波f2加法器抽樣判決器帶通濾波器加法器 圖1.24FSK鍵控法解調(diào)原理框圖4FSKSystemView仿真總體仿真分析圖形信源兩路兩路已調(diào)信號SystemViewSystemView108e-3108e-3113e-3113e-3118e-3118e-3123e-3123e-31500e-30-500e-3-1AmplitudeTimeinSeconds108.4e-3108.4e-3108.4e-3109.4e-3109.4e-3110.4e-3110.4e-3111.4e-3111.4e-31500e-30-500e-3-1AmplitudeTimeinSecondsSystemView兩路已調(diào)頻譜抽樣判決前后信號圖形比較調(diào)制與解調(diào)比較SystemView仿真的分析4FSK的原理圖各個參數(shù)如圖3.1。系統(tǒng)主要有兩部分組成，一是4FSK的調(diào)制部分，二是4FSK的解調(diào)部分。調(diào)制部分，系統(tǒng)的信源由兩位二進制并聯(lián)發(fā)送代替四進制的碼元信號，信源由二進制的隨機NRZ模擬產(chǎn)生基帶，并聯(lián)的兩路信號分別控制選通開關1和選通開關2。信源的rate等于100Hz，選通開關1選通載頻f1=1KHz，f2=3KHz，選通開關2選通載頻f3=1.2KHz，f4=5KHz，如圖3和圖4。調(diào)制信號調(diào)制載波后成已調(diào)信號。調(diào)制的使信號在無線的信道中傳輸，載波頻率較大。解調(diào)部分，已調(diào)信號在信道中傳輸會有噪聲的干擾，系統(tǒng)中加入高斯噪聲。解調(diào)時首先是經(jīng)過帶通濾波器，系統(tǒng)中選用了巴特沃斯濾波器分別得到有用信息的已調(diào)信號。接著是相干解調(diào)，各帶通濾波后與本地載波f1,f2,f3,f4正弦信號相乘。然后經(jīng)過巴特沃斯低通濾波器截止頻率105Hz，由于信源rate=100Hz，105Hz能更好的讓有用信息通過。最后兩路信號經(jīng)過加法器抽樣判決，根據(jù)抽樣判決前電平取適當判決電平恢復原始信號，如圖5。觀察恢復的信號與原始信號，如圖6。保證系統(tǒng)設計性能使信號無失真?zhèn)鬏敗Ｐ牡皿w會首先，通過練習熟悉和掌握通信仿真軟件SystemView的使用，在練習的同時我又重新復習了通信原理很多知識，進一步加深了對通信系統(tǒng)知識的掌握，把所學的知識理論與實踐相結(jié)合。其次，在通信系統(tǒng)仿真的過程中，我遇到了很多的問題，我通過自己查資料，請教老師和同學一一的解決遇到的各種問題。我不僅學會獨立思考問題、分析問題、解決問題，而且加深了對理論知識的掌握，還增強了自己的動手能力。再者，對于信息工程專業(yè)的學生來說，通信系統(tǒng)的設計是我們的很重要專業(yè)課，我很認真的完成各項設計，這