2FSK调制解调和仿真设计.docx
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2FSK调制解调和仿真设计
2FSK调制解调及其仿真
一、题目
1.2FSK调制解调及其仿真。
2.相关调制解调的原理图如
31
32
Cos32t
3.输入的信号为：
S（t）=[Ean*g（t-nTs）]cos31t+[m*g（t-nTs）]cos31t;
m是an的反码。
二、仿真思路
1.首先要确定采样频率fs和两个载波频率的值f1,f2。
2.写出输入已经信号的表达式s（t）o由于s（t）中有反码的存在，贝y需要将信号先反转后在从原信号和反转信号中进行抽样。
写出已调信号的表达式S（t）o
3.在2FSI的解调过程中，如上图原理图，信号首先通过带通滤波器，设置带通滤波器的参数，后用一维数字滤波函数filter对信号S（t）
的数据进行滤波处理。
输出经过带通滤波器后的信号波形。
由于已调信号中有两个不同的载波（31,32）,则经过两个不同频率的带通滤波器后输出两个不同的信号波形H1,H2
4.经过带通滤波器后的2FS信号再经过相乘器（C0S31,C0S32）,
后的两个不同的2FSI波形h1,h2。
5.经过相乘器输出的波形再通过低通滤波器，设置低通滤波器的参数，用一维数字滤波韩式filter对信号的数据进行新的一轮的滤波处理。
输出经过低通滤波器后的两个波形（sw1,sw2。
6.将信号sw和sw2同时经过抽样判决器，分另I」输出st1,st2。
其抽样判决器输出的波形为最后的输出波形st。
对抽样判决器经定义一个时间变量长度i,当st1（i）>=st2（i）时，贝Ust=O,否则st=st2（i）.其中st=st1+st2。
三、仿真程序
程序如下：
fs=2000;%采样频率
dt=1/fs;
f仁20;
f2=120;%两个信号的频率
a=round（rand（1,10））;%随机信号
g1=a
g2=~a;%信号反转，和g1反向
g11=（ones（1,2000））'*g1;%抽样
g1a=g11（:
）';
g21=（ones（1,2000））'*g2;
g2a=g21（:
）';
t=0:
dt:
10-dt;
t1=length（t）;
fsk1=g1a.*cos（2*pi*f1.*t）;
沪生的信号
%噪声
fsk2=g2a.*cos（2*pi*f2.*t）;fsk=fsk1+fsk2;no=0.01*randn（1,t1）;
sn=fsk+no;
%噪声波形
subplot（311）;
plot（t,no）;%噪声title（'噪声波形’）ylabel（'幅度'）subplot（312）;
plot（t,fsk）;
title（'产生的波形'）ylabel（'幅度'）subplot（313）;
plot（t,sn）;
title（'将要通过滤波器的波形'）
ylabel（'幅度的大小'）
xlabel（'t'）
figure
（2）%FS解调
b1=fir1（101,[10/80020/800]）;
b2=fir1（101,[90/800110/800]）;%设置带通参数
H1=filter（b1,1,sn）;
H2=filter（b2,1,sn）;%经过带通滤波器后的信号
subplot（211）;
plot（t,H1）;
title（'经过带通滤波器f1后的波形’）ylabel（'幅度'）subplot（212）;
plot（t,H2）;
title（'经过带通滤波器f2后的波形’）
ylabel（'幅度'）
xlabel（'t'）
sw仁H1.*H1;
sw2=H2.*H2;%经过相乘器
figure（3）subplot（211）;
plot（t,sw1）;
title（'经过相乘器h1后的波形’）ylabel（'幅度'）subplot（212）;
plot（t,sw2）;
title（'经过相乘器h2后的波形’）
ylabel（'•幅度'）
xlabel（'t'）
bn-fir1（101,[2/80010/800]）;%S过低通滤波器
figure（4）
st1=filter（bn,1,sw1）;
st2=filter（bn,1,sw2）;
subplot（211）;
plot（t,st1）;
title（'经过低通滤波器swl后的波形’）ylabel（'幅度'）subplot（212）;
plot（t,st2）;
title（'经过低通滤波器sw2后的波形’）ylabel（'幅度'）xlabel（'t'）
%判决
fori=1:
length（t）
if（st1（i）>=st2（i））
st（i）=0;
elsest（i）=st2（i）;
end
end
figure（5）
st=st1+st2;
subplot（211）;
plot（t,st）;
title（'经过抽样判决器后的波形'）ylabel（'幅度'）subplot（212）;
plot（t,sn）;
title（'原始的波形'）ylabel（'幅度'）xlabel（'t'）
程序完；
四、输出波形
Figure1
噪芦液形
1g
0.05
0
产生的披形
2345676910
将要通过赠被器的液形
Figure2
经过帚通滤波器fT后的谀形
经过蒂通滤液器f2后的谀形
1
05严C加田
-e-
■05
1
Figure3
经过相乘器丫后的波形
0123-I5673S10
经过相乘器应后的波形
0
t
012345678910
Figure4
Figure5
五、分析结果
2FSK信号的调制解调原理是通过带通滤波器将2FSK言号分解
为上下两路2FSK言号后分别解调，然后进行抽样判决输出信号。
本实验对信号2FSK采用相干解调进行解调。
对于2FSK系统的抗噪声性能，本实验采用同步检测法。
设“1”符号对应载波频率fl，
“0”符号对应载波频率f2。
在原理图中采用两个带通滤波器来区分中心频率分别为fl和f2的信号。
中心频率为fl的带通滤波器之允许中心频率为fl的信号频谱成分通过，滤除中心频率为f2
的信号频谱成分。
接收端上下支路两个带通滤波器的输出波形中H1,H2。
在
H1,H2波形中在分别含有噪声n1,n2，其分别为高斯白噪声ni经过
上下两个带通滤波器的输出噪声一一窄带高斯噪声，其均值同为
0,方差同为（（Tn）2,只是中心频率不同而已。
其抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专
门设置门限。
判决规制应与调制规制相呼应，调制时若规定“1”
符号对应载波频率fl，则接收时上支路的抽样较大，应判为“1”,反之则判为“0”。
在（0,Ts）时间发送“1”符号（对应31）,则上下支路两个带通滤波器输出波形H1,H2。
H1,H2分别经过相干解调（相乘一低通）后，送入抽样判决器进行判决。
比较的两路输入波形分别为上支路st1=a+n1,下支路st2=n2,其中a为信号成分；n1和n2均为低通型高斯噪声，其均值为零，方差为Cn）2。
当st1的抽样值st1（i）小于st2的抽样值st2（i）,判决器输出“0”符号，造成将“1”判为“0”的错
带通滤波器
2
带通
滤波器
i
yi（t）
yi（t）
y2（t）
相乘器
2cos
相乘器
低通
滤波器
-1
Xi（t）
抽样
判决器
低通
滤波器
X2（t）
输出
Pe
2cos2t
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