通信原理课程设计报告_2FSK调制与解调系统设计与仿真.docVIP

通讯系统原理课程设计 设计题目：2FSK调制与解调系统设计与仿真 姓 名: 院（系）： 专 业： 指导老师： 日期： 2FSK调制与解调系统设计与仿真 指导教师 摘要：本文主要是利用MATLAB7.0来实现2FSK 数字调制系统解调器的设计。该设计模块包含信源调制、发送滤波器模块、信道、接受滤波器模块、解调以及信宿，并未各个模块进行相应的参数设置。在此基础上熟悉MATLAB的功能及操作，最后通过观察仿真图形进行波形分析及系统的性能评价。 关键词：2FSK MATLAB 调制解调 引言：2FSK信号的产生方法主要有两种：一种是调频法，一种是开关法。这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的，而开关法产生的2FSK信号则分别由两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元之间的相位不一定是连续的。本设计采用后者--开关法。2FSK信号的接收也分为相干和非相干接收两种，非相干接收方法不止一种，它们都不利用信号的相位信息。故本设计采用相干解调法。 1 设计任务与要求 1.1 设计要求 学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证； 学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法，学会使用这软件解决实际系统出现的问题； 通过系统仿真加深对通信课程理论的理解，拓展知识面，激发学习和研究的兴趣； 用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统； 1.2设计任务 根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统，具体要求如下； 信源：产生二进制随机比特流，数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形； 调制：采用二进制频移键控（2FSK）对数字基带信号进行调制，使用键控法产生2FSK信号； 信道：属于加性高斯信道； 解调：采用相干解调； 性能分析：仿真出该数字传输系统的性能指标，即该系统的误码率，并画出SNR（信噪比）和误码率的曲线图； 2 方案设计与论证 频移键控是利用载波的频率来传递数字信号，在2FSK中，载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化，频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。在2FSK中，载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为： 典型波形如下图所示。由图可见。2FSK信号可以看作两个不同载频的ASK信号的叠加。因此2FSK信号的时域表达式又可以写成： 2.1 2FSK数字系统的调制原理 2FSK调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。如下原理图： 2.2 2FSK的解调方式 2FSK的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式.下面我们将详细的介绍: 2.2.1 非相干解调 经过调制后的2FSK数字信号通过两个频率不同的带通滤波器f1、f2滤出不需要的信号，然后再将这两种经过滤波的信号分别通过包络检波器检波，最后将两种信号同时输入到抽样判决器同时外加抽样脉冲，最后解调出来的信号就是调制前的输入信号。其原理图如下图所示： 2.2.2 相干解调 根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成，则先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波，然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调，再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可。原理图如下： 3 源程序与仿真结果 3.1源程序代码 Fc=10; %载频 Fs=40; %系统采样频率 Fd=1; %码速率 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);%60 seed=[12345 54321]; numPlot=15; 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);%显示15个码元，杆图，从x的前十五个随机数中选取 title(二进制随机序列) xlabel(Time); ylabel(Amplitude); %调制 y