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1、一.2FSK调制原理：1、2FSK®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A Ac _ Acos(.jt46)发送 "1 "时中2FSK(t) = AcosQt珀)发送 "0 "时式中，假设码元的初始相位分别为 以和日2；飒=2/f1和82=2/f2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。2FSK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出行调频。如图 1-1 (a)所示。(2)键控法，
2、用数字基带信号g(t)及其反 前)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。* *笊信号工2FSK信号(a)(b)2FSK信号产生原理图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，即中2FSK (t) = g(t)COS(Mt + 4) + g(t) COS俾2t +%) oCoC
3、二 ang(t-nTs)cos(t %)r ang(t - nTs) cos( f、) n=；n=f其中g(t)是脉宽为Ts的矩形脉冲表示的NRZT?基带信号_ 0,概率P _ 0,概率 1-Pan =、1,概率 1-Pan =1,概率 P其中，an为an的反码，即若an = 1 ,贝U an = 0 ；若an = 0 ,贝U an = 1 2、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 ） =S2ASK1 （f） S2ASK2（f）= T6| Sa二（f-f1）Ts|2|Sa二
4、（ffg2|Sa二（f -f2）Ts|2|Sa二（ff2）Ts|2M（f -G） 、（f . f1）.、（f - f2）.、（f , f2）2FSK信号带宽为 B2FSK -| f1 一 f2 | +2 fs4f1 f2 | +2Rs式中，Rs = fs是基带信号 的带宽。二.2FSKM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cos2piflt接受信号椅出判定信号非相干检测解调框图当k=m寸检测器采样值为:rmc = J冠COS 猴 + rime历% + rims当kwm寸在样本1rh和产心中的信号分量将是0,只要相继频率之间的频率间隔
5、是二 L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其中噪声样本加和出都是零均值，具有相等的方差 G =上上对于平方律检测器而言，即先计算平方包络1rm = rc十/树并取其最大值信号。二进制FSKC统的理论误码率与信噪比的关系给出如下工1 2M Pb = e22FSK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=1; %码速率N=Fs/Fd;df=10;numSymb=25;%|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=
6、12345 54321;numPlot=25;%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figurestem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),'bx');title('二进制随机序列)xlabel('Time');ylabel('Amplitude');须制y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);numModPlot=numPlot*Fs;t=0:numModPlot-1./Fs;figure(2)plot(t,y(1:l
7、ength(t),'b-');axis(min max(t) -1.5 1.5);title(' 调制后的信号')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');%£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-'
8、;);%画出经过信道的实际信号axis(min(t) max(t) -1.5 1.5);title('加入高斯白噪声后的已调信号)xlabel('Time');ylabel('Amplitude');%目干解调z1=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk'Mdf);%带输出波形的相干M元频移键控解调figure(4)stem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),'bx');hold on;stem(0:numPlot-1,z1(1:numPlot),'ro');hold off;axis
9、(0 numPlot -0.5 1.5);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');烟码率统计errorSym ratioSym=symerr(x,z1);figure(6)simbasebandex(0:1:5);title('相干解调后误码率统计')Eile Edit Yiew Insert lools Desktop Window Help口 ¥ 口昌| c &
10、 a争«i 0日口二进制随机序列8pn=-dE<卜 :bJb4» /b，b4 b.：LJ.-H-M-M-A-A""M-M-M-M_*""M-M-mTiEile Edi t View Insert lools Desktop Window Help口昌|恃|，0汾« 园|周口opn 三 dEq调制后的信号o420口东口昌匾目口加入高斯白噪声后的已调信号208prn=dE4mTi相干解调后的信号原序列比较1.5r-x原输入二进制随机序列©相干解调后的信号AmplitudeOOcnocmj1111)510152025Time