2FSK的相干解调和其仿真.docVIP

设计任务及要求 设计目的 掌握2FSK相解调的原理；熟练掌握相关软件的应用，懂得利用相关软件进行仿真设计。 根据2FSK相解调的原理，利用matlab编写程序，要求在设计中要加入模拟噪声信号，且要传送的数字信号是随机的数字信号。对于仿真结果要进行简要的分析  指导教师签名： 2010年 月 日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 2010年 月 日 三、成绩 验收盖章 2010年 月 日 2FSK的相干解调及其仿真 1 设计目的 掌握2FSK相解调的原理熟练掌握相关软件的应用懂得利用相关软件进行仿真设计。 相干解调是指利用乘法器，输入一路与载频相干的参考信号与载频相乘。原始信号与载频 cos(ωt + θ) 调制后得到信号Acos(ωt + θ) (2.1) 解调时引入相干（同频同相）的参考信号 cos(ωt + θ)，则得到：Acos(ωt+θ)cos(ωt+θ) (2.2) 利用积化和差公式可以得到 A*[cos(ωt+θ+ωt+θ)+cos(ωt+θ-ωt-θ)] /2=A* [cos(2ωt+2θ)+cos(0)] /2 =A*[cos(2ωt+2θ)+1] /2 =A/2+Acos(2ωt+2θ) /2 (2.3) 利用低通滤波器将高频信号cos(2ωt+2θ)滤除，即得原始信号 A。 2FSK信号的解调原理是通过带通滤波器将2FSK信号分解为上下两路2FSK信号后分别解调，然后进行抽样判决输出信号。本设计对信号2FSK采用相干解调进行解调。设“1”符号对应载波f1，“0”符号对应载波f2。在原理图中采用两个带通滤波器来区分中心频率分别为f1和f2的信号。中心频率为f1的带通滤波器允许中心频率为f1的信号频谱成分通过，滤除中心频率为f2的信号频谱成分，中心频率为f2的带通滤波器允许中心频率为f2的信号频谱成分通过，滤除中心频率为f1的信号频谱成分。其抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限。判决规制应与调制规制相呼应，本设计调制时规定“1”符号对应载波频率f1，则接收时上支路的抽样较大，应判为“1”，反之则判为“0”。2FSK相干解调的原理方框图如图1所示。 图2.1 2FSK相干解调的原理方框图 3 设计思路 （1）首先要确定采样频率f和两个载波f1，f2的值。 先产生一个随机的信号，写出输入已调信号的表达式是st)。由于st)中有反码的存在，则需要将信号先反转后在原信号和反转信号中进行抽样。写出已调信号的表达式st)。 在2FSK的解调过程中，根据解调的原理图，信号先通过带通滤波器，设置带通滤波器的参数，后用一维数字滤波函数filter对信号st)的数据进行滤波处理。由于已调信号中有两个不同的载波则经过两个不同频率的带通滤波器后输出两个不同的波形H1，H2。 经过带通滤波器后的2FSK信号再分别经过相乘器，输出得到相乘后的两个不同的2FSK波形sw1，sw2。 经过相乘器输出的波形再通过低通滤波器，设置低通滤波器的参数，用一维数字滤波函数filter对信号进行新的一轮的滤波处理。输出经过低通滤波器后的两个波形st1，st2。 将信号st1和st2同时经过抽样判决器，其抽样判决器输出的波形为最后的输出波形st。对抽样判决器经定义一个时间变量长度i，当st1i)=st2(i)时，则st=1，否则st=0。 fs=2000; %采样频率 dt=1/fs; f1=50; f2=150; %两个信号的频率 a=round(rand(1,10)); %产生原始数字随机信号 g1=a; g2=~a; %将原始数字信号反转g1反向 g11=(ones(1,2000))*g1; %进行抽样 g1a=g11(:); %将数字序列变成列向量 g21=(ones(1,2000))*g2; g2a=g21(:); t=0:dt:10-dt; t1=length(t); fsk1=g1a.*cos(2*pi*f1.*t); %得到频率为f1的fsk1已调信号 fsk2=g2a.*cos(2*pi*f2.*t); %得到频率为f2的fsk2已调信号 fsk=fs