文档介绍：实验五移频键控FSK调制与解调系统设计实验
数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式,由于这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能强,因此在中低速数据通信系统中得到较为广泛的应用。通过此综合实验,应达到:
。
、系统地应用已学到的知识,对移频键控FSK调制与解调系统电路的设计与仿真方法,提高独立解决问题的能力。
构建并设计一个数字移频键控FSK传输系统,具体要求是:
主载波频率:11800HZ
载波1频率:2950HZ(四分频)
载波2频率:1475HZ(八分频)
数字基带信号NRZ:15位M序列,传输速率约为400波特。(32分频)
FSK调制器可以采用数字门电路构成电子开关电路(或集成模拟开关)与采用集成模拟乘法器,利用键控法实现。
FSK解调器可以采用非相干解调法或过零检测法实现。
传输信道不考虑噪声干扰,采用直接传输。
整个系统用EWB软件仿真完成。
数字频率调制又称频移键控,记作FSK(Frequency Shift Keying),二进制频移键控记作2FSK。
数字频移键控是用载波的频率的变化来传送数字消息的,即用所传送的数字消息控制载波的频率。由于数字消息只有有限个取值,相应地,作为己调的FSK信号的频率也只能有有限个取值。那么,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。从原理上讲,数字调频可用模拟调频法来实现,也可用键控法来实现,后者较为方便。
1)FSK调制信号的产生
实现数字频率调制的方法很多,总括起来有两类。直接调频法和移频键控法。注意到相邻两个振荡器波形的相位可能是连续的,也可能是不连续的,因此有相位连续的FSK及相位不连续的FSK之分。并分别记作CPFSK及DPFSK。
所谓直接调频法,就是用数字基带矩形脉冲控制一个振荡器的某些参数,直接改变振荡频率,使输出得到不同频率的已调信号。用此方法产生的2FSK信号对应着两个频率的载波,在码元转换时刻,两个载波相位能够保持连续,所以称其为相位连续的CPFSK信号。直接调频法产生的移频键控信号虽易于实现,但由于是同一振荡器产生两个不同频率的信号,在
频率变换的过渡点相位是连续的,其频率稳定度较差。而且这种方法产生的FSK信号频移不能太大,否则振荡不稳,甚至停振,因而实际应用范围不广,仅适用于低速传输系统。
频率键控法又称为频率转换法,它是用数字矩形脉冲控制电子开关,使电子开关在两个独立的振荡器之间进行转换,从而在输出端得到不同频率的已调信号。由于产生f1和f2载频是由两个独立的振荡器实现,则输出的2FSK信号的相位是不连续的。这种方法的特点是转换速度快,波形好,频率稳定度高,电路不甚复杂,在实用中可以用一个频率合成器代替两个独立的振荡器,再经分频链,进行不同的分频,也可得到2FSK信号。故得到广泛应用。
此外,实用电路中还可以借助于数字电路来实现移频键控,。
由图可见,晶振输出的主载波,通过不同次数的分频(或倍频)器,可得到