基于System_View的2FSK调制解调器设计.docx

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摘 要

目前，随着科学技术的迅猛发展，信息技术已成为促进社会发展的强大动力。

通过广泛的传播与利用，信息才可显示其真正的价值。

信息凭借着各种通信技术才得以传播。

对于通信技术而言，通信质量的好坏对于信息传递至关重要。

相对于模拟通信系统，数字通信系统在此方面具有更多的优点。

为了使基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上和实现远距离传输通信，我们通常采用三种方法进行数字调制：

相移键控（PSK）、频移键控（FSK）和幅移键控（ASK）。

当调制信号为二进制数字信号的调制方式称为二进制数字调制，又可分为二进制相移键控（2PSK）、二进制频移键控

（2FSK）和二进制幅移键控（2ASK）等多种基本类型。

本毕业设计主要通过System View软件，设计一个2FSK调制解调器，并用SystemView软件实现该调制解调器，从而对2FSK系统进行仿真，观察仿真并进行波形分析，分析2FSK的信号的调制解调方式和频谱特性，对2FSK的抗噪声性能分析从而进行系统的性能评价。

关键词：

SystemView；2FSK;调制；解调

Abstract

Atpresent,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,informationtechnologyhasbecomeastrongforcetopromotethedevelopmentofsociety.Informationcanshowitsrealvaluethroughextensivecommunicationandutilization.Itistheallkindsofcommunicationtechnologythatspreadinformation.Forcommunicationtechnology,thecommunicationqualityisvitalforinformationtransfer.Comparedwiththeanalogcommunicationsystem,digitalcommunicationsystemhasmoreadvantagesinthisaspect.Inordertomakethebasebandsignalpowerspectrumtoahighercarrierfrequencyandrealizeremotetransmissioncommunication,Weusuallyadoptthreemethodsfordigitalmodulation:

phaseshiftkeying（PSK）、frequencyshiftkeying（FSK）andamplitudeshiftkeying（ASK）.Whenthemodulatedsignalisabinarydigitalsignals,wecalledbinarydigitalmodulation.Binaryisdividedintobinaryphaseshiftkeying（2PSK）、binaryfrequencyshiftkeying（2FSK）、binaryamplitudeshiftkeying（2ASK）andotherbasictypes.

ThisgraduationdesignismainlythroughtheSystemViewsoftware,todesigna2FSKmodemandtorealizethemodembyuseoftheSystemViewsoftwareinordertothesimulationofthe2FSKsystem,observethesimulationandanalysethewaveform,analysethemethodsofmodulationanddemodulationandthespectrumpropertiesof2FSKsignal.

Keywords:

SystemView;2FSK;Modulation;Demodulation；

目录

第一章绪论 4

1.1课题的来源 4

1.2课题的意义 5

1.3SystemView系统 6

1.4主要研究内容 6

第二章SystemView的介绍 7

2.1SystemView概述 7

2.1.1SystemView简介 7

2.1.2SystemView主要原件介绍 7

2.1.3SystemView特点 9

2.1.4SystemView的应用领域 10

2.1.5SystemView的使用 10

2.2SystemView系统视窗 10

2.2.1主菜单功能 10

2.2.2图符库选择按钮 14

2.2.3快捷功能按钮 16

2.3SystemView的用户环境 16

2.4SystemView的操作步骤 16

2.5本章小结 18

第三章2FSK的基本原理 19

3.1调制解调的简介 19

3.22FSK信号调制原理 19

3.2.12FSK调制简述 19

3.2.2调频法 19

图3-1调频器 20

3.2.3键控法 20

3.32FSK信号解调原理 22

3.3.1相干检测法进行2FSK信号的解调 22

3.3.2非相干检测法进行2FSK信号的解调 23

3.3.3差分检测法进行2FSK信号的解调 23

3.3.4过零检测法进行2FSK信号的解调 24

3.4本章小结 24

第四章2FSK的SystemView仿真 25

4.12FSK的信号调制仿真 25

4.1.1键控法进行仿真 25

4.1.2调频法进行仿真 26

4.22FSK的调制解调仿真 28

4.2.1相干法进行仿真 28

4.3设计基本原理和系统框图 34

4.3.12FSK调制部分 34

4.3.22FSK解调部分 35

4.4本章小结 35

小结 36

参考文献 37

致谢 39

第一章 绪论

1.1课题的来源

目前，教学中最活跃的领域之一就是电子技术实验教学。

传统的教学大部分是纯硬件的，即需要通过实际的电路元器件进行试验。

但近些年来，随着EDA（ElectronicDesignAutomation,电子设计自动化）技术的普及，引进了各种软件设备来进行试验的仿真，进而使很多电子试验和系统的设计方法产生了翻天覆地的变化。

该技术改变了电子技术试验教学基础上传统的试验方法，构成了各种由计算机软件组成的虚拟器件和仪器，从而一方面可以很大程度的降低试验教学成本，另一方面又可以充分发挥同学的能力去设计和仿真各种电路系统，大大提高了同学的实际操作能力和设计能力，为以后的就业提供的良好的条件。

因此，软件电子技术试验教学将在今后的教学领域中越来越重要，基于计算机平台的电子仿真技术不可或缺。

课题来源于老师，旨在设计一个更佳的

2FSK调制解调系统。

1.2课题的意义

现代通信的一个核心内容就是数字调制解调技术。

由于数字信号在数字通信系统中含有丰富的低频成份，若进行长距离或无线传输会造成信号失真，所以需要进行数字调制，经过调制就可使基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上和实现远距离传输通信。

相对于模拟调制而言，数字调制有自己突出的特点：

（1）通信过程中若有干扰，数字信号容易检测，所以抗干扰能力较强；

（2）数字信号容易转变为光脉冲信号，所以便于通信过程中进行传输；（3）数字通信过程中各类信号可以变成二进制，便于处理存储，并且可靠性高，可以控制传输过程中的错误；（4）数字信号保密性好并且可以加密。

常用的数字调制方式有PSK（移相键控）、FSK（移频键控）、ASK（移幅键控）等。

时分复用的基本技术之一就是数字调制，其中用数字信号去调制载波的频率称为 FSK技术，当数字信号为“0”和“1”时，该调制为2FSK技术，该技术应用广泛尤其是在通信系统中。

学习2FSK调制/解调基本原理，设计一个完整可靠的2FSK调制解调系统，用SystemView对系统进行波形仿真分析与波形设计，以此提高自己的分析问题、解决问题和设计系统的能力。

通信系统中的核心技术之一是调制解调技术，该技术对于通信系统起着至关重要的作用，它的好坏决定了系统的整体性能，是无线通信的关键所在。

2FSK解调调制技术不但可以提高系统频带宽带，还可以更精准的处理信号相位。

该技术广泛应用与短距离传输的、数据率较低数量比较小的无线通信领域。

FSK在多个领域已经有了许多成熟的研究，比如

1.电子消费的低成本和便携式，为使各种功能集成在单一片中的设备。

若手机、

3G无线端可携带设备、PAD等使用单一低电压电源的系统，由于工作周期长并且不能持续供电导致设备不能长时间使用，所以进行低功耗的设计迫在眉睫，然而FSK刚好容易集成至单片芯片中且适合这些低压系统。

2.蓝牙通信设备，使用FSK调制解调技术的领域之一的应用是蓝牙通信。

蓝牙可以在各种设备之间实现无线通信，可以代替短距离的通信电缆，在商务等很多领域有良好的前景。

3.2FSK技术可以用于医学上的微电子器件植入，微电子器件植入的医疗技术在未来几年具有广阔的前景，可以使更多的病人受益，尤其可以治疗那些药物不起任何作用的器官缺陷或者机能缺陷的病人。

1.3SystemView系统

SystemView是由美国公司Elanix生产的软件，它属于一个用于科学系统设计仿真分析的系统级工具平台，它是一种可用于各种系统的动态设计、仿真和分析的可视化软件，该软件是基于

Windows环境下运行的可提供电子系统的模拟，主要应用于滤波器设计、通信系统、信号处理和控制系统的设计仿真，它使用的程序是功能模块描述。

本毕业设计是在SystemView软件平台上面实现

2FSK调制解调器的设计和仿真。

1.4主要研究内容

了解研究2FSK调制解调的原理，学习SystemView软件的使用，通过网络和书籍收集资料，选择合适的电路元器件以及参数并进行连接从而设计一个2FSK调制解调系统，并用SystemView软件对此系统进行仿真，通过对波形的分析，对设计的系统进行性能评价，从而指出该系统的优缺点。

第二章 SystemView的介绍

2.1SystemView概述

2.1.1SystemView简介

美国Elanix公司研制了该软件，Elanix公司主要从事硬件和软件的信号处理和通信系统等的研发设计。

SystemView是一款在Windows环境下运行的可视化软件工具，它通过使用功能模块来描述程序，不需要任何的程序语言即可用于系统仿真分析，也就是说该软件不像其它软件那样需要写代码才可以完成各种通信系统的设计仿真。

从通信系统的设计仿真、滤波器设计、信号仿真处理直到各个领域中，SystemView在完整功能和友好的环境下，给用户提供了一个良好的分析工具，从而灵活快捷的建立各种通信系统、修改与调整系统参数。

通过SystemView可构造各种复杂的通信系统例如各种多速率以及各种模拟、数字、数

模混合系统。

因