2FSK调制解调原理及设计VIP免费

>IFSKis(b(a)2FSK信号产生原理图一.2FSK调制原理:1、2FSK信号的产生：2FSK是利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息。例如,1码用频率fl来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。故其表示式为T(t)={2FSKAcos(o2t+02)发送"0"时式中,假设码元的初始相位分别为0和0;①二2nf和①二2nf为两个不同的码元的角频率；幅度为A为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。彳£FSK信号的产生方法有两种：(1)模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。如图1-l(a)所示。(2)键控法，用数字基带信号g(t)及其反顾相分别控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。如图1-1(b)所示。这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的，而键控法产生的2FSK信号,则分别有两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不一定是连续的。/|由键控法产生原理可知，一位相位离散的2FSK信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK信号之和，即T(t)=g(t)cos(et+0)+g(t)・cos(®t+0)2FSK1122=[艺ag(t-nT)]cos@t+0)+[送ag(t-nT)]cos@t+0)ns11ns22n=—^n=—^其中g(t)是脉宽为T的矩形脉冲表示的NRZ数字基带信号。sO2FSK蓿｛，概率P｛，概率1-P1,概率P其中,a为a的反码，即若a=1,则a二0;若a=0,则a二1。nnnnnn2、2FSK信号的频谱特性：由于相位离散的2FSK信号可看成是两个2ASK信号之和，所以，这里可以直接应用2ASK信号的频谱分析结果，比较方便，即S2FSK(f)二S2ASK1(f)+'2ASK(f)=is[|Sa兀(f—f)T|2+|Sa兀(f+f)T|2+|Sa兀(f—f)TI2+|Sa兀(f+f)TI2]161S1S2S2S+i[S(f-/)+§(f+f)+§(f-f)+5(f+f)]1611222FSK信号带宽为BZf-fI+2f=If-fI+2R式中,R二f是基带信号2FSK12s12sss的带宽。二.2FSK解调原理：仿真是基于非相干解调进行的，即不要求载波相位知识的解调和检测方法。其非相干检测解调框图如下当k=m时检测器采样值为:M信号非相干检测解调框r^c=j氐cos血+rime仏=J^sin（/）m+n舲当kHm时在样本八，和/：：.、中的信号分量将是0,只要相继频率之间的频率间隔是△—丄，就与相移值无关了，于是其余相关器的输出仅有噪声组成。T其中噪声样本｝和｛",:・｝都是零均值，具有相等的方差°=辿对于平方律检测器而言，即先计算平方包络rm=r^c]+Tw并取其最大值信号。二进制FSK系统的理论误码率与信噪比的关系给出如下2FSK具体设计调制与解调2FSK采用键控法调制,相干解调法进行解调程序代码如下：Fc=10;%载频Fs=100;%系统采样频率Fd=l;%码速率N=Fs／Fd;df=10；numSymb=25;%进行仿真的信息代码个数M=2;%进制数SNRpBit=60;%信噪比SNR=SNRpBit/log2(M)；seed=[1234554321];numPlot=25；％产生25个二进制随机码x=randsrc(numSymb,1,[0:M-1]);%产生25个二进制随机码figure(1)stem([O:numPlot—1],x(1:numPlot),!bx');title('二进制随机序列’)xlabel('Time')；ylabe1('Amplitude');％调制y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,fsk',M,df);numModPlot=numP1ot*Fs;t=[0:numModPlot－1]./Fs;figure(2)plot(t,y(1：length(t)),'b—');axis([min(t)max(t)-1.51.5])；title('调制后的信号')xlabelCTime');ylabel('Amplitude')；%在已调信号中加入高斯白噪声randn('state',seed(2));y=awgn(y,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),'measured',[],'dB')；%在已调信号中加入高斯白噪声figure(3)plot(t,y(1:length(t)),'b」)；％画出经过信道的实际信号axis([min(t)max(t)-1.51.5]);title(‘加入高斯白噪声后的已调信号')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');％相干解调zl二ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);%带输出波形的相干M元频移键控解调figure(4)stem([0:numPlot-l],x(l:numPlot),bxz);holdon;stem([0：numPlot-1],zl(1:numPlot)，‘ro')；holdoff;axis([0numPlot—0.51.5]);title('相干解调后的信号原序列比较’)legend('原输入二进制随机序列'，’相干解调后的信号')xlabel('Time');ylabel(＇Amplitude');％误码率统计[errorSymratioSym]二symerr(x,z1);figure(6)simbasebandex([0:1:5]);title('相干解调后误码率统计')Figure1ELIHZdi+ViHWLnE&rtIUOLEI［直戈ktupWindowHelpDaSc®n^D□二进制随机序列10.90.80.7654o.o.o.apnl_-dLU