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1、、Matlab FSK调制解调程序原理频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为e2FSK (t)-Acos(wit + 町Acos(W2t +日)发送“1”时发送“0”时在移频键控中，和二相位不携带信息，通常可令其为零。因此，2FSK信号的表 达式可简化为 e2FSK (tS| (t) cosw! (t) s2 (t) cosw2 (t)其中 (t)八 ang(t - nTs)S2(t) 7 ang(t - nTs)概率为P概率为1_ pnn式中：g(t)为单个矩形脉冲，脉宽为Ts ，an=*程序中采用键控法来
2、实现，即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关 电路即判断输入序列是0还是1，对两个不同的独立频率源进行选通，使其在一一 个码元Ts=1/fs期间输出f1或f2两个载波之一，再依次叠加到一个数组中，最终 的数组就是已调信号，然后将单极性波形转化为双极性波形(以提高之后信号解 调的精度)。再用Welch法估计已调序列的功率谱密度； Welch法主要是把数据分段，相 邻两段之间有重叠；对每段数据加窗后求功率谱密度，并最后对各段功率谱密度 求和后求出均值，该均值就是pwelch函数的数值。调用函数gussian(transmittedSignal,snr)将调制信号加入加性高斯噪声， 再调 用函数
3、demoFSK(receivedSignal,f1,f2,fs,snr),进行解调。下图为 FSK相干解调框 图，(若用滤波器而不是用如下积分的方法来进行解调，当两频率 f1,f2相差很小 时，将很难解调出原信号)FSK相干解调框举例说明解调过程：若输入信号和已调波形（未加噪声）如下图:二进制数字信号1p1-r: - -.-11 di.uiidhiZia ii !-1j:-1i .ii05001000 1500 2000 2500 3000 350Q 4000 4500 5000解调时，将信号分别通过上下支路，与频率为f1,f2的载波分别相乘，由于原信号使用的是双极性波形，所以上支路载波应为c
4、os(2二fj。得到如下波形:与频率為F的裁波相乘后信专与频率为12的裁液相乘后信号(k *)T然后调用函数integral(mt,fs)，完成灯 dt积分，得到如下波形(正如前 面所说的，若用单极性波形，则得到的积分后波形将不是下图极性相反的波形， 当f1,f2相差很小时，上下支路的值相差很小，很难比较出大小)：厂上支路积分值0.6 |vtIIIIIII: 1 : : : : 1 :0.2 B : - r - y - rr . BJ.：.*町 2 IiIi；丨I：I050010001600200026G0300035G04U0045006000下支路积分值比较上下支路输出值，程序中序列 bi
5、tsstreaml对应0,序列bitstream2对应 1，比较bitstreaml和bitstream2,得到解调序列bitstream,最后将序列用矩形波 表示出来，即得到最终的解调波形。解调后信号上 5EIIIIIII3-1iII：】:一i1I：；：1:;:;1 亠0_jII一|一一1I-0.5 ：:；;；-1：-1 -匚I】:i；-I：；：?-r :；:1-0Ir:r_2 5050010001500 20002500 3000 3500 4000 4500 5000二、Matlab GFSK调制解调程序原理从调制原理上来看，GFSK (高斯频移键控)调制是把输入数据经高斯低通滤波 器预
6、调制滤波后，再进行FSK调制的数字调制方式。它在保持恒定幅度的同时，能够 通过改变高斯低通滤波器的3 dB带宽，对已调信号的频谱进行控制，具有恒幅包 络、功率谱集中、频谱较窄、带外功率谱密度下降快等无线通信系统所希望的特 性。程序中将单极性输入波形转化为双极性波形即0改用-1表示，再调用函数glpfsig nal(sig nal,fs)将信号波形通过高斯低通滤波器，然后将波形与 FSK调制波形 相乘，即得到GFSK的调制波形，再用 Welch法估计已调序列的功率谱密度。下图为输入序列1 0 1 1 0,载波频率f1=200, f2=300，采样频率fs=1500时，FSK,GFSK的功率谱密度
7、对比图。可以看出在相同输入参数的条件下，GFSK已调信号功率谱密度较FSK的更集中，带外功率谱密度下降快，从而也减少了对邻道 的干扰，但GFSK信号频谱特性的改善是通过降低误码率性能换来的。Welch法估计FSK功率谱密度和GFSK功率谱密度GFSK的加噪和解调与FSK的类似参考文献:1 樊昌信，曹丽娜通信原理(第六版).北京：国防工业出版社，200620062 郭文彬,桑林.通信原理基于 Matlab的计算机仿真北京：北京邮电大学出版社,3 Fuqin Xiong . Digital Modulation Techniques ( Second Edition ). ARTECH HOUSE, INC, 2006