基于MATLAB的FSK调制解调实现完整版

1、.目录. FSK1.1 FSK1.2 2FSK1.3 2FSK1.4 2FSK1.5 2FSK1.6 FSK. MATLABFSK.下载可编辑 .1、 FSK 理论知识频率调制的最简单形式是二进制频率键控(FSK， frequency-shiftkeying) 。FSK 是调制解调器通过电话线路发送比特的方法。每个比特被转换为一个频率，0 由较低的频率表示 ， 1 由较高的频率表示 。1.1 、FSK 概念传 “0”信号时 ，发送频率为 f1 的载波 ; 传 “1”信号时 ，发送频率为 f2 的载波 。可见，FSK是用不同频率的载波来传递数字消息的。实现模型如下图 ：.下载可编辑 .1.2 、

2、 2FSK 信号的波形及时间表示式根据上图模型的实现可以得到2FSK 的信号波形如图 ：2FSK信号的时间表达式为：由以上表达式可见 ，2FSK信号由两个 2ASK 信号相加构成 。注意：2FSK有两种形式 :（ 1）相位连续的 2FSK；.下载可编辑 .（ 2）相位不连续的 2FSK。在这里，我们只讨论相位不连续的频移键控信号，这样更具有普遍性 。1.3 、2FSK 信号的产生方法2FSK信号的产生方法 ： 2FSK 信号可以两类方法来产生。一是采用模拟调频的方法来产生（图 1）；另一种方法是采用键控法（图2）；图 1.3-1图 1.3-21.4 、2FSK 信号的功率谱密度这里我们仅介绍一

3、种常用的近似方法，即把二进制频移键控信号看成是两个幅移键控信号相叠加的方法.下载可编辑 .如果 s1(t)的功率谱密度为Ps1(f)； s2(t)的功率谱密度为Ps2(f)，利用平稳随机过程经过乘法器的结论 ,上式可以整理为如下形式，核心问题 ：Ps1(f)= ?与 2ASK 信号表达式中的 s(t)相同，.下载可编辑 .根据上面的公式 ， 2FSK 信号的功率谱密度如图下图所示。图 1.4-1根据以上总结 ： 2FSK功率谱密度的特点如下 ，1)、 2FSK 信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成离散谱出现在 f1 和 f2 位,?置；2)、功率谱密度中的连续谱部分一般出现双峰。若两个载频之

4、差 |f 1 -f 2 |fs，则出现单峰。3）、所需传输带宽 BFSK= |f 1 -f 2|+2 f s。二 2FSK 信号的解调.下载可编辑 .2FSK信号的解调方法有很多 ,如鉴频器法 、相干法、包络检波法 、过零检测法等等。 根据要求这里我将用相干解调的方法对其进行解调。FSK在 MATLAB 环境下过程与结果FSK 的模拟仿真是采用的MATLAB 软件，其在电脑运行环境如图3-1 所示 。实验过程是在窗口点击MATLAB 快捷方式 ，使其运行 ，将 FSK 调制与解调的程序输入框中 ，点击回车即可运行 ，运行结果后面进行分析 。图 1.5-1在 MATLAB 环境下调制与解调的程序

5、如下 : （百分号后为程序注释 ）function FSKFc=10;%载频Fs=40;%系统采样频率Fd=1;%码速率.下载可编辑 .N=Fs/Fd;df=10;numSymb=25;%进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=12345 54321;numPlot=15;%产生 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figure(1)stem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),bx);title( 二进制随机序列 )xlabel(Ti

6、me);ylabel(Amplitude);%调制y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,fsk,M,df);numModPlot=numPlot*Fs;t=0:numModPlot-1./Fs;figure(2)plot(t,y(1:length(t),b-);%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);.下载可编辑 .ylabel(Amplitude);%相干解调figure(4)plot(t,y(1:length(t),b-);axis(min(t) max(t) -1.5 1.5);t

7、itle( 调制后的信号 )xlabel(Time);ylabel(Amplitude);%在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)stem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),bx);hold on;stem(0:numPlot-1,z2(1:numPlot),ro);hold off;axis(0 numPlot -0.5 1.5);title( 非相干解调后的信号 )legend( 原输入二进制随机序

8、列 ,非相干解调后的信号 )xlabel(Time);ylabel(Amplitude);%误码率统计errorSym ratioSym=symerr(x,z1);.下载可编辑 .figure(8)程序的运行过程是 ：首先产生 25 个随机序列码 （如图 1.5-1 所示 注：此序列为随机序列 ，每一次运行程序所产生的序列都不同），然后通过调用函数对该序列进行调制 （如图 1.5-2 所示）。相干解调后的误码率统计（如图 1.5-3 所示）。在通过调用函数让函数通过相干解调方式进行解调，解调信号与原信号的比较（如图 1.5-4 所示）。在通过调用函数让调制信号图 1.5-1图 1.5-2图 1

9、.5-3图 1.5-4( 注释 ：图1.5-3中 右 上角 的意 思为 ， TheoreticalSER 理论 软件 错误.下载可编辑 .率 ;TheoreticalBER 理论二进制误码率;SimulatedSER 模拟软件错误率 ; Simulated BER模拟二进制误码率 。 )下图为用 MATLAB 进行 FSK 原理及误码性能仿真图 ：图 1.5-5三 .心得体会通过本次专业课程设计 ，进一步加深了我对FSK 方面知识的理解 ，也更深刻的体会到 MATLAB 在信号与先行系统等方面的应用的重要性。.下载可编辑 .由于设计时间较短 ，在设计过程考虑问题不全面，专业知识水平不足 ，编程工具 MATLAB 是英文版 ，帮助系统也全是英文 ，对有些函数在功能和使用还不是特别的清楚 ，也只能是别学习边实践 ，以至在设计过程中出现了不少问题，这只是一个开始 ，只要有更多的时间 ，相信我能见任务完成得更好。以至于仿真出来的图象没有打点 ，这是这次课程设计出现的不足之处。四 .参考文献1 、通信原理 樊昌信 主编国防工业出版社2001 年 6 月2 、移动通信 覃团发等编重庆大学出版社2005 年 5 月3 、MATLAB