文档介绍：******************
实践教学
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通信系统仿真训练
题目: 2FSK数字频带系统的设计与仿真

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
目录
前言 1
一. 基本原理 2
1. 2FSK的简单介绍 3
2. 2FSK的调制原理 4
3. 2FSK的解调 5
二、设计思路 9
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三、仿真结果及分析 12
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总结 16
致谢 17
附录 18
参考文献 25
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:
,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。
,学会使用这些软件解决实际系统出现的问题。
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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,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。
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-shift keying)。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。
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:

(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-Phase FSK,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。
2FSK的调制原理
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