(新)2FSK课程设计实验报告.doc

课程设计实验报告课题名称：2FSK调制及解调器的设计与实现专业： 姓名： 学号：摘要阐述了用SystemView软件实现通信系统仿真的方法，并以二进制移频键控(2FSK)为例，详细论述了仿真过程，仿真结果表明，通过用SystemView软件仿真，可以很方便地得到所设计电路的输出结果与分析波形关键词：SystemView；通信系统；仿真1、SystemView特点：SystemView仿真软件是美国ELANIX公司设计和开发的信号级系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求，是迄今为止专用于动态系统仿真的优秀软件，特别是在通信系统分析和设计领域具有广阔的应用前景SystemView动态系统分析及通信系统仿真设计软件可以快速、方便地实现动态系统仿真设计与分析本文以简单的频移键控(frequencyshift keying，FSK)为例，用SystemView仿真设计FSK的调制与解调的全过程用SystemView同样可以仿真设计蓝牙技术、手机通信等其他通信电路2、通信系统FSK仿真设计与分析：FSK是在数字信号调制中使用较典型的一种调制方式，其利用载波的频率变化来传递数字信息0或1由于其实现起来较容易、抗噪声与抗衰减的性能较好，因此，在中低速数据传输(传输速率在1 200 bits以下)中得到了广泛的应用在二进制FSK中载波频率随着调制信号1或0而变，1对应于载波频率f1，0对应于载波频率f2二进制FSK已调信号的时域表达式为S2FSK(t)=ang(t-nTs)cos1t+nangt-nTscos2t其中1 = 2f12 = 2f2an= 0 概率为P1 概率为1-Pan= 1 概率为P0 概率为1-P式中 anan的反码 g 码元波形Ts 码元周期 f1f2FSK的两个不同的载波频率二进制FSK的调制器可以采用调频电路实现，也可以用键控法实现解调器有相干解调和非相干解调，以下用仿真的方法实现其全过程3、2FSK仿真设计与分析31 M序列仿真设计与分析3.1.1 M序列仿真设计原理，如下图：具体参数为：信号源为频率为1000Hz的脉冲序列，振幅0.5，脉宽0.5，偏置-0.53.1.2 M序列波形图如下： 采样频率：80khz 采样点数：4096322FSK仿真设计与分析3.2.1 2FSK正弦波调制（键控法）与相干解调原理 ，如下图：具体参数：两载波为正弦波，频率分别为4000Hz，8000Hz，载波振幅均为4v，高斯噪声方差为1v为使调制信号与解调信号具有一致性，加入了延迟器= 462.5e-6s上支路滤波器为 巴特沃斯6阶带通滤波器 Low Fc = 2000Hz, Hi Fc = 6000Hz 巴特沃斯6阶低通滤波器 Fc = 2000Hz下支路滤波器为 巴特沃斯6阶带通滤波器 Low Fc = 6000Hz, Hi Fc = 10000Hz 巴特沃斯6阶低通滤波器 Fc = 4000Hz3.2.1.1 2FSK相干解调原理图：各点波形图如下：采样频率：80khz 采样点数：40963.2.1.2基带信号与解调信号对比图：3.2.1.3已调信号波形：3.2.1.4加入高斯噪声后的信号波形：3.2.1.5 调制信号眼图（未加噪声）：3.2.1.6 调制信号眼图（加噪声后）：3.2.1.7上支路经过带通滤波器波形：3.2.1.8下支路经过带通滤波器波形：3.2.1.9上支路经过低通滤波后的波形：3.2.1.10下支路经过低通滤波后的波形：3.2.22FSK方波调制（键控法）与非相干解调原理，如下图：具体参数：两载波为方波，频率分别为4000Hz，8000Hz，载波振幅均为4v，高斯噪声方差为1v为使调制信号与解调信号具有一致性，加入了延迟器= 537.5e-6s上支路滤波器为 巴特沃斯6阶带通滤波器 Low Fc = 2000Hz, Hi Fc = 6000Hz 巴特沃斯6阶低通滤波器Fc = 2000Hz下支路滤波器为 巴特沃斯6阶带通滤波器 Low Fc = 6000Hz, Hi Fc = 10000Hz 巴特沃斯6阶低通滤波器 Fc = 4000Hz3.2.2.1 2FSK非相干解调原理图：各点波形图如下：采样频率：80khz 采样点数：40963.2.2.2基带信号与解调信号对比图：3.2.2.3 已调信号波形：3.2.2.4 加入高斯噪声后波形：3.2.2.5 调制信号眼图（未加高斯噪声）：3.2.2.6 调制信号眼图（加高斯噪声后）：3.2.2.7 上支路通过带通滤波器后波形:3.2.2.8下支路通过带通滤波器后波形:3.2.2.9上支路通过整流器后波形:3.2.2.10下支路通过整流器后波形:3.2.2.11 上支路经过低通滤波器后波形:3.2.2.12 下支路经过低通滤波器后波形:4、protel模拟实现图：所用到的芯片有：74LS04，74LS08，74LS74，74LS107，CD4011，CD4096，UA741。5、PCB模拟图：6、心得体会 通过此次课程设计，我学会使用Protel构建电路系统，通过Systeview模拟信号通过2FSK调制后的性能和误差分析。在此次实验中，