通信工程毕业设计（论文）-基于LAB-VOLT仿真FSK系统抗噪性能检测与验证.doc

基于LAB-VOLT仿真FSK系统抗噪性能检测与验证本 科 生 毕 业 设 计 (论 文) 题目：基于FSK仿真软件的FSK系统抗噪声性能检测 教学单位 西南民大学 姓 名 学 号 200831003077 年 级 08 级 专 业 通信工程 指导教师 职 称 讲师 2012年 04 月 29 日第一章 引言41.1 设计的意义51.2 FSK 在现代信号处理中的应用51.3 作者的主要工作6第二章 FSK系统的介绍及检测62.1 设计目标62.1.1FSK 系统的介绍72.2 FSK 调制原理及方法82.2.1FSK调制的基本原理82.2.2FSK信号的表达式和波形图82.1.3 2FSK信号的带宽102.1.4 2FSK调制方案的比较102.1.5 2FSK调制方案的选择112.2 2FSK信号解调方案的比较与选择122.2.1 滤波+包络检波法122.2.2过零检测法132.2. 3 差分检波法142.2.4 2FSK解调方案的选择152.3 FSK系统性能152.3.1信道的测量：162.3.2.误码率测量172.3.3.调制指数17第三章 系统的硬件设计183.1FSK信号的非相干解调183.2有关于ASK 系统的调制213.3测量FSK的噪声性能223.3:主要的设备243.4：步骤概述25第四章：结束语27展 望27参考文献28致 谢29 摘 要随着电子计算机的普及，数据通信技术正在迅速发展。数字频率调制是数据通信中常见的一种调制方式。频移键控（FSK）方法简单，易于实现，并且解调不须恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能也较强。因此，FSK调制技术在通信行业得到了广泛地应用，并且主要适用于用于低、中速数据传输。本次论文通过运用LAB-VOLT软件，分别对通过对两个不同的频带信号进行信号水平比较，可以知道更大的噪声成分造成的FSK系统系能要比ASK要好。理解FSK后可以容易理解其他更复杂的调制系统，为以后的进一步发展打下基础。关键词:LAB-VOLT 频移键控 抗噪性能 Abstract of the LAB-VOLT software .respectively ,two different frequency band signals,the signal level,you can know that the greater the noise component With the popularization of computer ,data communication technologies are developing rapidly, the digital frequency modulation is a common form of modulation in the data communications,frequency shift FSK method is simple ,easy to implement ,and demodulation is not required to restore the local carrier ,asynchronous transmission ,anti-noise-and anti-fading performance is also strong ,therefore,the FSK modulation technique in the communication industry has been widely used,and is mainly applied for low,medium speed data transmission ,this paper through the use caused by department of FSK system better than ASK.other,more complex modulation system can understand the FSK is easy to understand, to lay the foundation for further development in later.Key WordsLAB-VOLT FSK anti-noise performance 引言 系统仿真是20世纪40年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。仿真（Simulation）就是通过建立实际系统模型并利用所见模型对实际系统进行实验研究的过程。只有了解了信号在传输过程中的干扰以及损耗，才能更好的发展通信领域，让我们的信号在信道中传输的损耗降低，并且运用到新兴的领域中去，研究FSK系统的抗噪性能具有很深远的意义。1.1 设计的意义课题主要研究FSK信号的抗噪性能及其验证，完成对数字信号的调制及解调，使系统简单，并要调制解调过程容易实现，通过分析波形对总结实验结果。数字调制解调技术是现代通信的一个重要的内容,在数字通信系统中,由于基带数字信号包含了丰富的低频部分,如果要远距离传输,特别是在有限带宽的高频信道无线或光纤信道传输时,必须对数字信号进行载波调制,使基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上,这就称为数字调制(Digital Modulation) 。它可以分别对载波的幅度、频率、相位进行调制,于是有ASK(移幅键控) 、FSK(移频键控) 、PSK(移相键控) 等调制方式。数字调制同时也是时分复用的基本技术,其中FSK 是利用数字信号去调制载波的频率,是信息传输较早的一种传输方式,(2FSK) 在通信系统中应用广泛。通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力，在数字通信系统中，信道噪声有可能使传输码元产生错误，错误程度通常用误码率来衡量，因此，与分析数字基带系统的抗噪声性能一样，分析数字调制系统的抗噪声性能，也就是求系统在信道噪声干扰下的总误码率。FSK是数字通信中不克或缺的一种调制方式。抗干扰能力较强，不受信道参数变化的影响，因此FSK特别适合应用于衰落信道，但是也有其缺点，就是占用频带较宽，尤其是MF，SK，频带利用率较低，目前，调频体制主要应用于中，低速数据传输中。1.2 FSK 在现代信号处理中的应用1、FSK Modem MSM7512B在电力线通信中的应用:MSM7512B是由OKI公司推出的关于FSK调制解调的芯片。电力线作为一种通信传输介质，具有可变信号衰减、阻抗调制、脉冲噪声以及等幅振荡波干扰等不利数据传输的特性。为了排除这些干扰，目前利用电力线进行通信的产品有很多，通信质量和距离各有差异。这里介绍的是利用FSK调制解调芯片MSM7512B来实现的一种点对点通信方式。这种传输方法是隔离（变压器隔离方式）的。当通信距离较远时，可用MSM7512B替代隔离的RS-485接口芯片。它具有抗干扰能力强、误码率低、可靠性高、投资少、建设方便等优点，同时也存在着数据传输速度低（只能达到1200bps），在通信距离变得很远时误码率有所增高的缺点。这种基于MSM7512B来实现电力线通信已经在智能小区数据通信的实践应用中取得了良好的使用效果。来电显示：来电显示的信息传输方式有2种：FSK和DTMF。FSK方式与DTMF方式相比有如下的优点：（l）数据传输速率高，在规定时间内能传的字符数多；（2）FSK方式支持ASCII字符集，而DTMF方式只支持数字及少数字符。目前采用FSK方式的国家和地区有：美国、中国、日本、英国、加拿大、比利时、西班牙、新加坡等；采用DTMF主要则是以瑞典为代表的一些欧洲国家等。 3、蓝牙(Bluetooth)通信设备。蓝牙(Bluetooth)是应用FSK调制解调的一个重要领域之一。蓝牙可替代短距离线缆，实现在移动电话、便携式电脑和其他电子装置间的无缝线连接。越来越多的旅馆、邮局、高尔夫球场、飞机场、商场、会议中心和商业领域都在采用蓝牙技术。 1.3 作者的主要工作查阅大量的科技文献资料，着手理论分析和系统的设计，认真研究用LOB-VOLT设计滤波器的参数的方法，主要是通过对仿真的图形分析，在认真的实验操作过程中，总结经验，分析数据，进而得出FSK系统的抗噪性能指标。 FSK系统的介绍及检测2.1 设计目标FSK的应用领域非常广泛，在现代电子、通信及自动控制技术中占有重要的地位。设计的基本要求是通过运用LAB-VOLT仿真软件来完成对FSK系统的抗噪能力的总体分析。预期通过这个阶段的研习，更清晰地认识FSK的解调原理，同时加深对LAB-VOLT这款通信仿真软件操作的熟练度，并在使用中去感受LAB-VOLT的应用方式与特色。利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。2.1.1FSK 系统的介绍FSK（Frequency-shift keying）- 频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。FSK（Frequency-shift keying）是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。 最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。 技术上的FSK有两个分类，非相干和相干的FSK 。 在非相干的FSK ，瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率，分别为。 在另一方面，在相干频移键控或二进制的FSK ，是没有间断期在输出信号。 在数字化时代，电脑通信在数据线路（电话线、网络电缆、光纤或者无线媒介）上进行传输，就是用FSK调制信号进行的，即把二进制数据转换成FSK信号传输，反过来又将接收到的FSK信号解调成二进FSK（Frequency-shift keying）- 频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。FSK（Frequency-shift keying）是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。 最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。 技术上的FSK有两个分类，非相干和相干的FSK 。 在非相干的FSK ，瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率，分别为。 在另一方面，在相干频移键控或二进制的FSK ，是没有间断期在输出信号。 在数字化时代，电脑通信在数据线路（电话线、网络电缆、光纤或者无线媒介）上进行传输，就是用FSK调制信号进行的，即把二进制数据转换成FSK信号传输，反过来又将接收到的FSK信号解调成二进制数据，并将其转换为用高，低电平所表示的二进制语言，这是计算机能够直接识别的语言制数据，并将其转换为用高，低电平所表示的二进制语言，这是计算机能够直接识别的语言2.2 FSK 调制原理及方法2.2.1FSK调制的基本原理用基带信号对高频载波的瞬时频率进行控制的调制方式叫做调频，在数字调制系统中则称为频移键控(FSK)。频移键控在数字通信中是使用较早的一种调制方式，这种方式实现起来比较容易，抗干扰和抗衰落的性能也较强。其缺点是占用频带较宽，频带利用串不够高，因此，额移键控主要应用于低、中速数据的传输，以及衰落信道与频带较宽的信道。2.2.2FSK信号的表达式和波形图频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在和两个频率点间变化。故其表达式为：（式2.1）假设二进制序列s（t）为l01001时，则2FSK信号的波形如图2.1.2所示图2.1.2 2FSK信号的型号 从图中可以看出，一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。因此，2FSK信号的时域表达式又可写成式中：g(t)为单个矩形脉冲，脉宽为；TS是的反码，若=1，则=0；若=0，则=1，于是和分别是第n个信号码元的初相位。在移频键控中，和不携带信息，通常可令和为零。2.1.3 2FSK信号的带宽由式(2.1)可知，2FSK信号可以看成是两个不同载频的振幅键控信号之和，因此它的频带宽度是两倍数字基带信号带宽(B)与之和，即：2.1.4 2FSK调制方案的比较2FSK信号产生的方法主要有两种。一种可以采用模拟电路来实现（即直接调频法）；另一种可以采用键控法来实现。（1） 直接调频法原理所谓直接调频法，就是用数字基带信号去控制一个振荡器的某种参数而达到改变振荡频率的目的。如图2.1.3所示模 拟调 频 器图2.1.3 直接调频法原理框图（2）键控法原理该方法就是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或两个载波之一。其原理如图1.2.2所示，它将产生二进制FSK信号。图中，数字信号控制两个独立振荡器。门电路（即开关电路）和按数字信号的变化规律通断。若门打开，则门关闭故输出为，反之则输出。这种方法的特点是转换速度快、波形好，而且频率稳定度可以做得很高。频率键控法还可以借助数字电路来实现。以上两种FSK信号的调制方法的差异在于：由直接调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。（这一类特殊的FSK，称为连续相位FSK（Continous-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。（2）键控法原理该方法就是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或两个载波之一。其原理如图1.2.2所示，它将产生二进制FSK信号。图中，数字信号控制两个独立振荡器。门电路（即开关电路）和按数字信号的变化规律通断。若门打开，则门关闭故输出为，反之则输出。这种方法的特点是转换速度快、波形好，而且频率稳定度可以做得很高。频率键控法还可以借助数字电路来实现。以上两种FSK信号的调制方法的差异在于：由直接调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。（这一类特殊的FSK，称为连续相位FSK（Continous-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。图2.1.4 键控法原理框图2.1.5 2FSK调制方案的选择我们组选择采用键控法来产生2FSK信号，主要基于以下2个原因：1：直接调频法产生的移频键控信号虽易于实现，但由于是同一振荡器产生两个不同频率的信号，在频率变换的过渡点相位是连续的，其频率稳定度较差。而且这种方法产生的FSK信号频移不能太大，否则振荡不稳，甚至停振，因而实际应用范围不广，仅适用于低速传输系统。2：频率键控法是用数字矩形脉冲控制电子开关，使电子开关在两个独立的振荡器之间进行转换，从而在输出端得到不同频率的已调信号。由于产生和载频是由两个独立的振荡器实现，则输出的2FSK信号的相位是不连续的。这种方法的特点是转换速度快，波形好，频率稳定度高，电路不甚复杂，在实用中可以用一个频率合成器代替两个独立的振荡器,再经分频链，进行不同的分频，也可得到2FSK信号。2.2 2FSK信号解调方案的比较与选择数字调频信号的解调方法很多，如相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。下面就相干检测法、非相干检测法、过零检测法和差分检测法进行介绍。2.2.1 滤波+包络检波法2FSK信号的包络检波法解调方框图如图2.2.3所示，其可视为由两路2ASK解调电路组成。这里，两个带通滤波器（带宽相同，皆为相应的2ASK信号带宽；中心频率不同，分别为、起分路作用，用以分开两路2ASK信号，上支路对应，下支路对应，经包络检测后分别取出它们的包络及；抽样判决器起比较器作用，把两路包络信号同时送到抽样判决器进行比较，从而判决输出基带数字信号。若上、下支路及的抽样值分别用表示，则抽样判决器的判决准则为： 图2.2.12FSK信号包络检波方框图相干检测法相干检测的具体解调电路是同步检波器，原理方框图如图2.2.2所示。图中两个带通滤波器的作用同于包络检波法，起分路作用。它们的输出分别与相应的同步相干载波相乘，再分别经低通滤波器滤掉二倍频信号，取出含基带数字信息的低频信号，抽样判决器在抽样脉冲到来时对两个低频信号的抽样值进行比较判决（判决规则同于包络检波法），即可还原出基带数字信号。图2.2.22FSK相干检测方框图2.2.2过零检测法单位时间内信号经过零点的次数多少，可以用来衡量频率的高低。数字调频波的过零点数随不同载频而异，故检出过零点数可以得到关于频率的差异，这就是过零检测法的基本思想。过零检测法方框图及各点波形如图2.2.4所示。在图中，2FSK信号经限幅、微分、整流后形成与频率变化相对应的尖脉冲序列，这些尖脉冲的密集程度反映了信号的频率高低，尖脉冲的个数就是信号过零点数。把这些尖脉冲变换成较宽的矩形脉冲，以增大其直流分量，该直流分量的大小和信号频率的高低成正比。然后经低通滤波器取出此直流分量，这样就完成了频率幅度变换，从而根据直流分量幅度上的区别还原出数字信号“1”和“0”。图2.2.3过零检测法方框图及各点波形图2.2. 3 差分检波法差分检波法的原理如图2.2.4所示，输入信号经接收滤波器滤除带外无用信号后被分成两路，一路直接送到乘法器（平衡调制器），另一路经时延送到乘法器，相乘后再经低通滤波器提取信号。解调的原理可作如下说明：设输入为，它与时延之波形的乘积为若用低通滤波器除去倍频分量，则其输出为可见，是角频率偏移的函数，但却不是一个简单的函数关系。现在我们是当地选择使则有=，故此有 当时或 当时若角频偏较小；1，则有 当时或 当时由此可见，当满足条件及1时，输出电压将与角频偏呈线性关系。这是鉴频特性所要求的。差分检波法基于输入信号与延迟的信号相比较，信道上的延迟失真，将同时影响相邻信号，故不影响最终的鉴频效果。实践表明，当延迟失真为0时，这种方法的检测性能不如普通鉴频法，但当有较严重延迟失真使，它的性能要比鉴频法优越。不过差分检波法的实现将要受条件的限制。带通低通图2.2.4 差分检波原理2.2.4 2FSK解调方案的选择过零检测法较其他三种分析方法更简单，因此我们决定用过零检测法来实现FSK信号的解调。2.3 FSK系统性能对于FSK采用非相干解调，在高斯白噪声信道环境下的平均误码率为：对于一个实际通信设备，其性能一般较理论性能在上要恶化几个dB，一般可达（23dB）。因而，对于一个调制方式已确定的信道设备，对于其误码率的测量是一个十分重要的环节。一方面可以衡量其在实际信道环境下的性能，比理论值所恶化的程度；另一方面，通过测量设备的信道误码率指标，可以判断当前设备是否工作正常。对设备信道误码率指标的测量，不仅仅对该设备的性能有所了解，同时它也是通信系统工程方面（系统建立、维护）重要的工具。 2.3.1信道的测量：对于FSK信道的测量一般可采用功率测量。图3.3.1 采用功率计测量连接示意图首先，测量高斯白噪声谱密度。按图3.3.1连接，在A点将调制信号断开，这样在B点处将测量得信道上高斯噪声的能量，根据高斯噪声所占据的带宽可计算出高斯白噪声的谱密度：然后在C点处断开,测量信号功率,计算出信号的每比特能量：这样通过功率测量即可测量出FSK在实际信道环境下的。如果定性测量可通过通信原理综合实验系统的TPJ05进行：首先断开发信号，在示波器上测量接收的噪声大小En，然后在没有噪声时在示波器上观察信号的大小Es，通过这两项估计当前的大致情况。基带等效带宽为76.8KHz，信息速率为8KBPS，因而有下式成立：这样通过改变噪声大小，可测量FSK的误码性能。 2.3.2.误码率测量对信道误码率的测量一般需通过误码测试仪进行。误码测试仪首先发送一串伪码给信道设备，信道设备将FSK信号发送，并经信道返回（主要是完成加噪功能），然后解调。将解调之后的数据再送入误码测试仪进行比较，将误码进行计数。而后将误码率显示出来：2.3.3.调制指数调制指数(h，单位为bit/Symbol)，也被称为带宽效率，是以bit/s/Hz为单位来度量。较高的h会有较高的设备费用、复杂性、线性、以及为了保持与低h系统相同的误比特率而引起的SNR的增加。信噪比（SNR：Signal to Noise Ratio）指在规定输入电压下的输出信号电压与输入电压切断时，输出所残留之杂音电压之比，也可看成是最大不失真声音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比率，通常以S/N表示。一般用分贝（dB）为单位，信噪比越高表示音频产品越好，常见产品都选择60dB以上。信噪比是判断声卡噪声能力的一个重要指标。SNR值越大声卡的滤波效果越好，一般是大于80分贝。SNR的定义是有用信号功率与影响该信号的噪声功率的比值。如果比值大于1：1说明信号功率大于噪声功率。在工程应用中，SNR的定义信号和噪声在功率上的比值。Psignal是信号的平均功率，Pnoise是噪声的平均功率。信号和噪声的平均功率的计算必须选取相同的时间长度和系统频率带宽。如果信号和噪声有相同的阻抗，那么上面的公式可以换算到以下：其中Asignal和Anoise分别是Psignal和Pnoise的平方根，代表信号和噪声的平均幅度。 系统的硬件设计3.1FSK信号的非相干解调 FSK信号的非相干解调可以实现使用两个带通滤波器调谐fM和fS的频率，在图3-20所示。信封探测器转换成直流电压，然后减去带通滤波器的输出，差异被发送到决定电路。因此，解调器的操作比较在两个不同的频段，频带的信号水平a和b。时，在频段A的水平大于带B级，所不同的是正面的数据输出为高时，不同的是负，数据输出是低的。为了传输发生错误，必须在一个频段的噪音水平高于在其他频段的信号加噪声水平。显示如何让噪音导致错误发生在一个FSK信号的解调。假设一个二进制1，在数据信号传输，这种标记频率FM载波频率转移，标记频率落在平频带A内，如果没有噪音已被添加到FSK信号，在频带A的水平就会是一些确定的数据和频带B级将是零，在两个级别的差异，在数据中，不同之处在两个水平中是正面的。原因是输出的数据是一个二进制数1。 图 3-20 。FSK 非相干解调器如果噪声添加到FSK信号在传输过程中，只有那些噪声的频率分量，要么在解调器的过滤器的通带可以影响信号，任何噪声或信号组件以外的噪声直通过滤器的增加和减去的信号。有时增加，有时降低幅度。现在假设，噪声添加到FSK信号包含两个滤波器的通带内的频率成分，这些组件是这样的，在全部的频带A和频带B都是增加的，如在图B所示，在这种情况下，所不同的是仍然正面的，原因是数据输出是一个二进制数1。如果噪声的频率成分是像频带B的噪音水平是优于在频带的信号加噪声水平，所不同点是相反的。输出数据的二进制0，这是一个传输错误，因为数据传输是一个二进制数1。 图3-22显示了ASK和FSK，这个数字用户载体类型来表示信号和噪声水平的信号载体，并提供可视化传输错误是如何发生的另一种方式，他们也显示了FSK为什么被认为是比ASK在噪声中更加灵敏，当比较是在长期的最大载波功率的过程中。 图3-22（a） ASK 符号条件 图3-22（b） ASK 空间条件 图3-22（c） FSK 信号条件 图3-22 ASK 和 FSK 在星座图中显示传输错误 3.2有关于ASK 系统的调制 关于ASK，一个二进制1作为传播载体的存在（标记），一个二进制数0作为无载体（空间），在接收器只有一个频段，在图3-22A和B，在这个频段的信号和噪音水平表示为沿水平轴的载体，在(a)中，载波信号是现有的（记号），然而，噪声压力造成的信号水平下降到0侧门槛，这个结果是传输错误，在（b），载体是缺席的（空间）。然而，强制噪声信号电平过去的门槛，原因是传输的错误，这说明了，关于ASK，传输错误能够导致噪声构成水平略高于一半的最大信号电平。关于FSK，两个不同频段的使用.一个为了标记和其他空间，在这两个频段的信号和噪声水平在图3-22表示沿水平和垂直方向的载体，在这里，一个符号是被传播的，因此，载体加噪声是目前在频带A（标记的频带）唯一的噪音是目前频带B（空间频带），在这个数字中，在空间带的噪音水平是大于在标志带的载体加噪声水平，导致的结果下降到0侧的门槛，关于FSK，传输错误可能造成噪声成分仅在一个通道，其最高水平高于比在其他渠道的最大信号加噪声水平，这是大约需要在ASK系统传输错误导致的噪音水平的两倍。图3-23显示了理论的错误概率函数的FSK和ASK，适当的使用平均数，而不是信号功率最大，在平均信号功率的基础上，计算理论性能，在噪声的FSK和ASK都大致相同，这取决于假设计算。然而，为了作为一个FSK信号具有相同的平均信号功率，ASK信号必须有大约两倍的最大载波功率，这是因为，关于ASK，这带走我们大约一半的时间，因为这个原因，最大载波功率的基础上，FSK被认为有在理论上超过ASK约3分贝的优势。 这些曲线是很强的理论，他们计算的假设体系构建的噪音是完全高斯，电流功能完美，我们最佳的接收带宽，因为这些理想的条件下是很少遇到的实际结果，在实践中， FSK的通常在噪音中比ASK更好，即使在比较是在平均信号功率的基础上。3.3测量FSK的噪声性能在2号机组的状态，信号信噪比的理论计算，通常是在检测电路，而不是一个接收器或解调器的输入，输出，这是因为解调器的输入级往往限制输入信号的带宽，从而减轻解调器的有效带宽以外的噪声。随着FSK现代化，检测电路由两个级别的探测器和决定电路，因为所有这些电路包含一个集成电路芯片，它是不可能直接测量在检测电路的信号信噪比，在探测器的信号信噪比，然后通过计算确定。计算FSK调制解调器探测器的信号噪声比，必须确定噪声功率谱密度和解调器的有效带宽，噪声功率探测器，然后可以使用下列公式计算。在大多数的FSK调制解调器，带通滤波器的带宽约等于现代设计，我们设计为300赫兹/ s的比特率CCITT的V.21调制解调器的比特率。因为这个原因，我们可以假设，我们得到的解调器 Bdern的带宽大约是300赫兹。由于FSK信号的频谱范围内的一个或两个带通滤波器，解调器等的带宽在于，大部分的信号将使探测器，因此，我们可以说，在探测器的信号功率解调器的输入信号功率，因此，过程如下： Ndet =N0 Bdem Where Ndet is the noise power at the detector 在探测器的噪声功率 N0 is the noise power spectral density 噪声功率谱密度 Bdern is the bandwidth of the demodulator 是解调器带宽白噪声，噪声功率是等于乘以噪声的带宽，因此，噪声功率谱密度 N0的噪声功率谱密度 N0=Nin / Bnin Where Nin is the noise power at the input 是在输入端的噪声功率 Bnin is the bandwidth of the noise at the input 输入噪声带宽 （的噪音Bnin的带宽设置为3000赫兹）在大多数的FSK调制解调器，带通滤波器的带宽约等于现代设计，我们设计为300赫兹/ s的比特率CCITT的V.21调制解调器的比特率。因为这个原因，我们可以假设，我们得到的解调器Bdem的带宽大约是300赫兹。 Ndet =N0 Bdern =(Nin /Bnin ) Bdern =Nin Bdern / Bnin =Nin 300/3000 =Nin 0.1 根据这些条件，仅仅的十分之一的噪声功率实际影响解调。 由于FSK信号的频谱范围内的一个或两个带通滤波器，解调器等的带宽在于，大部分的信号将使探测器，因此，我们可以说，在探测器的信号功率解调器的输入信号功率，因此，约等于。 Sdet=Sin Where Sdet is the signal power at the input of the detector 是在探测器的输入信号功率 Sin is the signal power at the input of the demodulator 是在解调器的输入信号功率 因此，在探测器解调器的信号信噪比等于 S / N(db) = 10 log Sdet / Ndet =10 log Sin / 0.1 Nin =10 log (Sin /Nin 10) = 10 log Sin /Nin + 10 log 10 =10 log Sin /Nin + 10 如果在输入信号和噪声的测量电压VS和VN，然后 Sin /Nin =(vs/vn)(vs/vn) S/N(dB) =10 log (vs/vn)(vs/vn) + 10 =20 log vs/vn + 103.3:主要的设备 附件（Accessories） 双音频放大器dual audio amplifier （dual audio amplifier） 双工发生器（dual function generator） 频率计数器（frequency counter）功率测量仪（power meter） 噪声发生器（noise generator） 调节器（supply regular）伪随机二进制序列发生器（pseudo -random binary sequence generator） 比特率错误指示器（bit error rate indicator） 低通音频滤波器（low pass audio filter）噪声测量滤波器（noise measurement filters） 示波器（oscilloscope）。3.4：步骤概述 先验证，FSK调制解调器频段和空间频带的水平进行比较，以决定是否正在接收一个二进制0或1时，在标志带的水平，超过了在空间带一级，调制解调器检测到一个二进制1，是否有水平的结果，从载波信号从噪声。或从两者的结合。图3-31显示系统，您将使用双函数发生器提供两个正弦波信号，调整到调制解调器的接收通道的标志频率，和其他的空间频率，这两个信号混 合在这个信号的噪声测量低通滤波器产生两个频率的模拟信号。应用FSK调制解调器的线路接口连接器D示波器监视数字输出数字接口。（值得注意的是虽然没有对噪声测量过滤器的前面板显示，600低通滤波器的输入增益，高斯输入）。 噪声测量滤波器 输出（A）低通滤波器双工发生器 600（） 输入 输出（B） 输出 行界面（D）通道（1） 示波器FSK调制器 数字界面 图3-31。FSK 调制解调器在检测过程中观察系统 当模拟信号的标记频率成分是强于空间频率分量，FSK调制解调器检测到一个二进制1，数字输出为高（约5 V）时，空间频率分量是模拟信号比大关