实验四FSK调制解调实验：

1、FSK调制解调信号实验实验报告院 系:物理与机电工程系专 业:09级电子信息工程学 生:王皇学号:20090662129指导老师：邱思杰日 期： 2012 年5月3日评语:成绩：签名:日期:实验四：FSK调制解调实验一、实验目的：1、加深对FSK信号调制解调原理的理解2、根据其原理设计出2FSK信号的调制解调电路3、在对电路进行仿真，观察其波形，从而检验设计出的调制解调器是否符合要求 二、实验原理：(1)FSK-又称频移键控法。：即按数字数据的值(0或1 )调制载波的频率。例 如对应二进制0的载波频率为F1，而对应二进制1的载波频率为F2。该技术抗干 扰性能好，但占用带宽较大.FSK是信息传输

2、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。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。调制方法：2FSK可看作是两个不同载波频率的 ASK以调信号之和。 解调方法：相干法和非相干法。(2) 2FSK信号调制：又称数字调频,它是用两种不同的载频3 1 , 3 2来代表脉 冲调制信号1和0 ,而载波的振幅和相位不变。如果载波信号采用正弦型波，则FSK 信号可表示为：2FSK信号S ( t)分解为信号S1 ( t)与S2 ( t) 之和，则有:S ( t) = S1 ( t) + S2 ( t)其中：S1(t)=Umc

3、os3 1 t，代表数字码元“1”S2(t)=Umcos 3 2 t，代表数字码元“ 0”2FSK信号调制器模型如下图：图6.3.2 2FSK信号调制器如上图，两个独立的振荡器产生不同频率的载波信号，当输入基带信号S (t)=1时，调制器输出频率为f1的载波信号，当S (t)=0 时，反相器的输出调制器输出频率为f2的载波信号。f1和f2都取码元速率的整数倍。2FSKB号的带宽为：Bfsk =| f 1 - f 2 | + 2B其中：f 1为对应脉冲调制信号1的载波频率；f 2为对应脉冲调制信号0的载波频率。(3) 2FSK信号解调：是调试的相反过程。由于移频键控调制是将脉冲调制信号“ 1”用

4、FSK言号S1 ( t)，而“0”用S2 ( t) 表示,那么在接收端,可从FSK信 号中恢复出其基带信号。本设计采用了普通鉴频法进行解调 ，将S1 ( t)恢复成码 元1 ,把S2 ( t)恢复成码元0。2FSK信号的解调可以采用相干解调，也可以采用包络解调。2FSK信号解调器在2FSK调器中，2FSK言号进入带通滤波器抑制掉干扰，接着把FSK言号与相干载 波相乘，把两种不同频率的FSK言号变成两种不同的电压信号，然后送低通滤波器 滤除高频分量，最后通过抽样比较器得到最终的解调波形。三、实验内容：(具体程序如下)Fc=10;%载频Fs=40;%系统采样频率Fd=1;% 码速率N=Fs/Fd;

5、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;x=randsrc(numSymb,1,0:M-1);% 产生 25 个 2 进制随机码figure(1)stem(0: nu mPlot-1,x(1: nu mPlot),'bx');title('二进制随机序列')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');%调制 y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,&#

6、39;fsk',M,df); numModPlot=numPlot*Fs;t=0:numModPlot-1./Fs;figure(2)plot(t,y(1:length(t),'b-');axis(min(t) max(t) -1.5 1.5);title(' 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),'

7、;measured','db'); figure(3)plot(t,y(1:length(t),'b-');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');%相干解调figure(4)z1=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk/eye',M,df);title(' 相干解调后的信号的眼图 ')figure(5) stem(0:numPlot

8、-1,x(1:numPlot),'bx');hold on;stem(0:numPlot-1,z1(1:numPlot),'ro');hold off;axis(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');%非相干解调figure(6)z2=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk/eye

9、/noncoh',M,df);title(' 非相干解调后的信号的眼图 ')figure(7)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列 ',' 非相干解调后的信号 ') xlabel('Time');ylabel

10、('Amplitude');%误码率统计errorSym ratioSym=symerr(x,z1);figure(8)simbasebandex(0:1:5);title(' 相干解调后误码率统计 ')errorSym ratioSym=symerr(x,z2);figure(9) simbasebandex(0:1:5);title(' 非相干解调后误码率统计 ')%滤除高斯白噪声Delay=3;R=0.5;PropD=0;yf,tf=rcosine(Fd,Fs,'fir',R,Delay);yo2,to2=rcosflt(y

11、,Fd,Fs,'filter',yf);%加入高斯白噪声后的已调信号和经过升余弦滤波器后的已调信号 t=0:numModPlot-1./Fs;figure(10)plot(t,y(1:length(t),'r-');hold on;plot(to2,yo2,'b-');% 滤除带外噪声hold off;axis(0 30 -1.5 1.5);xlabel('Time');ylabel('Amplitude');legend(' 加入高斯白噪声后的已调信号 ',' 经过升余弦滤波器后的已调信号

12、 ') title(' 升余弦滤波前后波形比较 ')eyediagram(yo2,N);title(' 加入高斯白噪声后的已调信号的眼图 ')二诅和屮L片nJai 極于呻it昭 Flf钎玄tT片込E!3佗十州E R (H佶W咚仔削LU4乂丄箔犁心品器需嘤冷命-¥4> ¥ ¥ -人ATir»»北en干須EH1的- ' 4>4，» ©> « -TI/ar(1)(2)(3)(4)J| T 歼时！ | .ip ITtuanrwl icl 口 -：|iri h. II -Jr' iIhIv «fl fa teW六、实验问答题：Buffer缓冲器的阈值设置不同时，解调出来的波形有什么不一样？答:当Buffer缓冲器的阈值设置为大于0.1V时，解调出来的波形与调制信号相比失真 较