下载文档原格式
实验4 2FSK调制与解调仿真一、实验目的1. 掌握2FSK的调制原理和Matlab Simulink仿真方法2. 掌握2FSK的解调原理和Matlab Simulink仿真方法二、实验原理1、2FSK调制原理2FSK信号是利用数字基带信号控制载波的频率来传送信息。
例如，1码用频率f1来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。
故其表达式为φ2FSK(t)={Acos(ω1t+θ1)发送“1”时Acos(ω2t+θ2)发送‘0’时式中，假设码元的初始相位分别为θ1和θ2，ω1和ω2为两个不同的角频率，幅度A是一个常数，表示码元的包络为矩形脉冲。
2、2FSK解调原理2FSK信号常用的解调方法是采用如图所示的相干解调和非相干解调，其调制原理是将2FSK信号分解为上下两路信号分别解调，然后进行判决。
这里的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。
判决规定与调制规定相呼应，调制时若规定“1”符号对应载波频率f1，则接受时上支路的样值较大，应判为“1”；反之则判为“0”。
设频率f1代表数字信号1；f2代表数字信号0，则抽样判决器的判决准则：x1-x2>0 判决输入为f1信号x1-x2<0 判决输入为f2信号式中x1和x2分别为抽样判决时刻两个包络检波器的输出值。
3、2FSK 键控法调制、包络检波解调框图三、实验步骤1、2FSK调制方式的MATLAB Simulink仿真（1）原理图（2）仿真图（3）仿真分析①调制器②调制后信号输出与原始载波信号有相同之处，并且呈周期性变化。
当信号传送“1”的时候，2FSK信号与Sine Wave的输入波形一致；当信号传送“0”的时候，2FSK信号与Sine Wave1的输入波形一致。
所谓一致，就是周期和幅度都一样。
2、2FSK解调方式的MATLAB Simulink仿真（1）原理图（2）仿真图（3）仿真分析①解调器②解调后周期和频率都不变，幅度也不变。
二○一二～二○一三学年第二学期电子信息工程系课程设计计划书班级：课程名称：学时学分：姓名：学号：指导教师：二○一三年六月一日一、课程设计目的：通过课程设计，巩固已经学过的有关数字调制系统的知识，加深对知识的理解和应用，学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。
二、课程设计时间安排：课程设计时间为第一周。
首先查找资料，掌握系统原理，熟悉仿真软件，然后编写程序或构建仿真结构模型，最后调试运行并分析仿真结果。
三、课程设计内容及要求：1 设计任务与要求1.1 设计要求（1）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；（2）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；（3）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；（4）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；（1）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；（2）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；（3）信道：属于加性高斯信道；（4）解调：采用相干解调；（5）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：{)cos()cos(212)(n n t A t A FSK t e ϕωθω++=典型波形如下图所示。
课程设计电子与信息工程学院信息与通信工程系2ASK调制及非相干解调电路（包络检波法）设计摘要现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。
作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。
本课程设计主要是利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2ASK调制与解调系统。
对解调原理进行分析，并且给出信号经过各器件的输出波形以及对输入数字信号序列进行接收判决。
二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。
通过Simulink的仿真功能摸拟到了实际中的2ASK调制与解调情况。
关键字：2ASK，调制，非相干解调，Simulink仿真一设计要求：1、用simulink对系统建模2、输入数字信号序列并进行接收判决。
3、给出信号经过各器件输出波形。
4、对解调原理进行分析。
二设计分析2.12ASK调制原理振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，其频率和初始相位保持不变。
在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。
设发送的二进制符号序列由0，1序列组成，发送0符号的概率为P，发送1符号的概率为1-P，且相互独立。
该二进制符号序列可表示为其中S T 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为S T 的矩形脉冲：则二进制振幅键控信号可表示2ASK 信号产生的方法通常有两种：模拟调制法和键控法，相应的调制器如图2.2 非相干解调2ASK/OOK 信号有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法），而我的设计采用的是非相干解调法（包络检波法），乘法器模拟相乘法 开关电路数字键控法相应的接收系统如图所示。
（1）在解调之前，要通过2ASK的调制产生2ASK信号，我采用的是模拟调制法即相乘器法。
假定输入数字信号序列为s（t）为101101110，通过与coswt 想乘即可得到我们要的2ASK信号。
（2）. 然后使2ASK信号进入所设计的解调仿真系统开始解调过程。
实验三：2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书2012年11月一、实验目的1)对2ASK 与2FSK 数字调制系统进行建模仿真，了解其工作原理； 2)熟悉运用simulink 搭建完整信号调制解调系统；3)对比信号基带波形与解调后的波形差异，比较两种方法的优劣。
二、实验内容运用simulink 搭建完整的2ask 与2fsk 调制解调系统。
2ASK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生，由DSB AM 调制与解调器模拟2ASK 调制解调，用加性高斯白噪声信道，最后配上速率转换器与显示器。
如果需要，也可加入频谱仪对前后的频谱进行分析。
2FSK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生，由基带M-FSK 调制与解调器模拟2fsk 调制解调，用加性高斯白噪声信道，最后配上速率转换器及显示器构成。
如果需要，也可以加入频谱仪对前后频谱进行分析。
三、实验原理1 2ASK 调制解调原理数字幅度调制又称幅度键控（ASK ），二进制幅度键控记作2ASK 。
2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。
有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。
根据幅度调制的原理，2ASK 信号可表示为：式1式中，ωc 为载波角频率， s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列式2其中，g(t)是持续时间为Tb 、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；αn 为二进制数字序列。
式32ASK 信号的产生方法（调制方法）有两种，如下图所示。
图（a ）是一般的模拟幅度调制方法，这里的由式2规定；图（b ）是一种键控方法，这里的开关电路受控制。
图（c ）给出了及的波形示例。
二进制幅度键控信号，由于一个信号状态始终为0，相当于处于断开状态，故又常称为通断键控信号（OOK 信号）。
tt s t e c ωcos )()(0=∑-=n b n nT tg a t s )()(图1 2ASK 信号产生方法与波形示例2ASK 信号解调的常用方法主要有两种：包络检波法和相干检测法。
通信工程专业《专业综合课程设计》题目基于Simulink的2FSK的调制与解调学生姓名魏冰学号 ********** 所在院(系)物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1103 班指导教师魏瑞完成地点物理与电信工程学院实验室2015年 1 月 16 日通信工程专业课程设计任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程专业1101班学生姓名魏冰一、课程设计题目基于simulink的2FSK的调制与解调二、课程设计工作自 2014 年 12 月 22 日起至 2015 年 1 月 16 日止三、课程设计进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、课程设计的内容要求：1.熟悉MATLAB的simulink仿真界面，使用仿真调制和解调信号。
2.利用所学原理，使用任意一种方法完成2FSK信号的调制与解调仿真。
3.在仿真的理想信道中加入噪声，并加入误码率进行计算。
4.撰写报告。
指导教师系(教研室)通信工程系接受任务开始执行日期2015年1月16日学生签名基于simulink的2FSK的数字信号解调魏冰（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1103班指导老师：魏瑞）【摘要】在通信工程领域中，实现调频波解调的方法有很多，锁相环是一种非常重要的技术。
锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来实现鉴频，具有工作稳定，失真小，信噪比高等优点，所以被广泛用在通信电路系统中。
锁相环其原理是通过鉴相检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压，对振荡器输出信号的频率实施控制。
在本次试验中，FSK的解调利用了锁相环法，其功能为数字基带信号经过调制输出一个模拟信号，然后用锁相环进行解调，最后采用Multisim软件进行仿真。
在对2FSK解调时，低通滤波器输出的波形失真比较大，不过最后经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。
在整个电路设计中，力求要做到电路简单，并完成任务书提到的要求。
目录1.通信原理 (1)2.二进制移频键控(2FSK)原理 (2)3.2FSK的调制与解调仿真 (6)总结 (11)参考文献 (11)1、通信原理通信技术，特别是数字通信技术近年来发展非常迅速，它的应用越来越广泛。
通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将大量有用的信息无失真，高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。
当今的通信不仅要有效地传递信息，而且还有储存、处理、采集及显示等功能，通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。
通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图1-1所示。
→→→→信息源发送设备信道接收设备受信者↑噪声源图1-1通信系统一般模型通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。
数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统，其模型如图1-2所示，→→→→→→→→信数信信数信信源道字受道源字信息编编调 解译译信源码码调码码者制道器器器器器器 ↑噪声源图1-2 数字通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统，其模型如图1-3所示。
→→→→信息源调制器信道解调器受信者↑噪声源图1-3 模拟通信系统模型数字通信系统较模拟通信系统而言，具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。
因而，数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。
近二十年来，数字通信发展十分迅速，在整个通信领域中所占比重日益增长，在大多数通信系统中已代替模拟通信，成为当代通信系统的主流。
在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。
然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。
必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。
图 1-4数字调制系统的基本结构数字调制与模拟调制原理是相同的，一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。
2ASK 非相干解调器（包络检波法）设计1摘要本课程设计主要是通过利用MATLAB 集成环境下的SIMULINK 仿真平台对系统建模，设计一个2ASK 非相干解调器，对解调原理进行分析，并且给出信号经过各器件的输出波形以及对输入数字信号序列并进行接收判决。
在经过思考之后我设计一种2ASK 非相干解调器，并利用所学知识对其进行了详细的分析，清晰的阐述了组成结构和特性。
2关键词：MATLAB2ASK 非相干解调3设计要求：1、用SIMULINK 对系统建模2、输入数字信号序列并进行接收判决3、给出信号经过各器件是处波形4、对解调器原理进行分析4设计分析4.1、基本原理振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。
在2ASK 中，载波的幅度只有两种工作状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。
一种常用的二进制振幅键控方式称为通-断键控（OOK ）,其表达式为()”时发送“以概率”时发送“以概率0P -11P 0cos ⎩⎨⎧=tA t e c ookω （4-1）可见，载波在二进制基带信号s(t)控制下通-断变化，所以这种键控又称为通-断键控。
在OOK 中，某一种符号（“0”或“1”）用没有电压来表示。
2ASK 信号的一般表达式为()()tt s t e c ASK ωcos 2= （4-2）其中()()∑-=nsnnT t g a t s （4-3）4.2、2ASK信号的产生方法2ASK信号的产生方式通常有两种：模拟调制法（相乘器法）和建控法，相应的调制器如下图所示。
2ASK信号有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法），本设计主要研究非相干解调方式，其相应的接收系统组成方框图为：图4-3 非相干解调方式5系统仿真5.1、建立模型用MATLAB的SIMULINK中的模块创建仿真系统，用正弦波和一个基带信号通过相乘器得到2ASK信号，然后依次通过带通滤波器、全波整流器和低通滤波器，最后通过抽样判决器得到解调后的信号。
FSK二进制解调与调制一、实验目的1、利用MATLAB/Simulink进行通信实验系统仿真，熟悉Simulink的操作环境与模块应用。
2、实现FSK二进制解调与调制实验，对系统进行仿真与性能分析。
3、学习独立思考，设计实验，对实验原理有充分的理解。
二、实验原理FSK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f2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f1、f2进行选择通。
如下原理图：2-FSK信号产生方法FSK的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式.1、非相干解调经过调制后的FSK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、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：相干解调方式三、实验过程FSK的的调制与解调过程的MATLAB 仿真原理图及其分析:利用MATLAB建立系统的仿真图。
按照2FSK系统的物理与数学模型建立系统模型。
根据相干方式的原理图利用MATLAB的Simulink建立系统的模拟仿真图。
如下图所示：系统中仿真模块的作用及主要参数的设置分析：贝努力二进制序列产生器,用来产生调制二进制信号.要设置的参数两个,一个是Probability of a zero即二进制中”0”产生的概率,设置成0.5;另一个是Sample time即每秒发送多少个脉冲,这个值可以由仿真后的Scope中的数据与仿真时间相除得到，可以任意设置。
河北北方学院信工学院数据通信原理实验（2013/2014学年第二学期）课程名称：数据通信原理题目：基于Simulink的2FSK数字调制与解调专业班级：信息工程三班学生姓名：王璐伟201342250宋帅楠201342291指导教师：刘钰设计周数：1周设计成绩：2014年11月22日第1章实验目的1、熟悉2FSK系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力第2章设计基础及要求2.1 数字通信系统数学模型图1.1 数字通信系统模型图2-1 数字通信系统典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成，如图 1-1所示，数字调制是数字通信系统的重要组成部分，数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。
对数字调制系统进行仿真时，我们并不关心基带信号的码型，因此，我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号，不用在经过编码器。
2.2 项目目的基于Simulink的数字通信系统仿真—采用2FSK调制技术2.2.1技术要求及原始数据(1)对数字通信系统主要原理和技术进行研究，包括二进制频移键控（2FSK）及解调技术和高斯噪声信道原理等；(2)建立数字通信系统数学模型；(3)建立完整的基于2FSK的模拟通信系统仿真模型；(4)对系统进行仿真、分析。
2.2.2主要任务(1)建立模拟通信系统数学模型；(2)利用Simulink的模块建立模拟通信系统的仿真模型；(3)对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果；(4)将仿真结果与理论结果进行比较、分析。
第3章3.1 2FSK调制解调基本原理3.1.1 2FSK调制原理二进制移频键控信号的产生，可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控的方法来实现。
两种FSK信号的调制方法的差异在于：由直接调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的（这一类特殊的FSK，称为连续相位FSK（Continous-Phase FSK，CPFSK）），而键控法产生的2FSK信号，是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成，故相邻码元之间的相位不一定连续。
通信原理课程设计报告题目基于MATLAB—Simulink的2FSK仿真学院电子信息工程学院专业通信工程（本）学生勇学号 200910315103 年级 2009级指导教师宋刚职称副教授二〇一二年一月课程设计的任务说明课程设计的目的（1）通过利用matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具。
（2）通过课程设计来更好的掌握课本相关知识，熟悉2FSK的调制与解调。
（3）更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。
课程设计的要求（1）掌握课程设计涉汲到的相关知识，相关概念、原理清晰，明了。
（2）仿真图设计合理、能够正确运行。
（3）按照要求撰写课程设计报告。
摘要 :Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要是以simulink为基础平台，对2FSK信号的仿真。
文章第一章容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望；第二章是对2FSK信号调制及解调原理的详细说明；第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要容，第三章是2FSK信号的仿真部分，调制和解调都是simulink建模的的方法，在解调部分2fsk信号采用相干解调的方法，而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。
关键词：2FSK；simulink调制；相干解调目录第一章绪论 (1)1.1 MATLAB/Smulink的简介 (1)1.2 通信发展简史 (2)1.2.1通信的概念 (2)1.2.2通信的发展史简介 (3)1.3 通信技术的现状和发展趋势 (4)第二章数字频带传输系统 (5)2.1二进制移频键控(2FSK) (5)2.2 2FSK 信号的功率谱密度 (8)第三章调制与解调仿真 (10)3.1 2FSK的调制与解调仿真 (10)3.1.1调制仿真 (10)3.1.2．解调仿真 (14)总结 (20)参考文献•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••21第一章绪论1.1MATLAB/Simulink的简介美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“Matrix Laboratory”（缩写为Matlab）这就是Matlab最早的雏形。
