2fsk仿真

实训7 2FSK的仿真一、实验目的1、学会运用simulink软件对基带信号进行2FSK调制过程进行仿真与建模；2、学会运用simulink软件对2FSK信号解调过程进行仿真与建模；二、实验设备微型计算机一台、MA TLAB仿真软件一套三、实验原理在二进制数字调制中，若正弦载波的频率随二进制基带信号f1和f2两个频率点间变化，则产生二进制移频键控信号（2FSK信号）。

二进制移频键控信号的时间波形如图7-1所示，图中波形g可分解为e波形和f波形，即二进制移频键控信号可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加。

若二进制基带信号1的符号对应于载波频率f1，0符号对应于载波频率f2，则二进制移频键控信号的时域表达式为：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。

图7-2是数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图，图中两个振荡器的输出载波手输出载波受输入的二进制基带信号控制，在一个码元期间输出f1或f2两个载波之一。

二进制移频键控信号的解调方法很多，有模拟鉴频法和数字检测法，有非相干解调法也有相干解调法。

采用非相干解调法和相干解调法两种方法的原理图如图7-3所示。

其解调原理是将二进制移频键控信号分解为上下两路二进制振幅键控信号，分别进行解调，通过对上下两路二进制振幅键控信号。

非相干解调过程的时间波形如图7-4所示：四、实验内容1、调制仿真模型2FSK信号是由频率分别为f1和f2的两个载波对信号源进行频率上的控制而形成的，其中f1和f2是两个频率有明显差别的且都远大于信号源频率的载波信号，2FSK信号产生的simulink仿真模型图如下：Fs=1000;Fc=400;N=1000;n=0:N-2;t=n/Fs;x=sin(2*pi*50*t);subplot(221)plot(t,x);xlabel('t(s)');ylabel('x');title('被调信号');axis([0 0.1 -1 1])Nfft=1024;window=hamming(512);noverlap=256;dflag='none';[Pxx,f]=psd(x,Nfft,Fs,window,noverlap,dflag);subplot(222)plot(f,Pxx)xlabel('频率(Hz)'); ylabel('功率谱(X)'); title('被调信号的功率谱') gridy=modulate(x,Fc,Fs,'am'); subplot(223) plot(t,y) xlabel('t(s)'); ylabel('y'); axis([0 0.1 -1 1]) title('已调信号')[Pxx,f]=psd(y,1024,Fs,window,noverlap,dflag); subplot(224) plot(f,Pxx) xlabel('频率(Hz)'); ylabel('功率谱(Y)'); title('已调信号的功率谱'); grid0.050.1-1-0.500.51t(s)x被调信号20040060050100频率(Hz)功率谱(X )被调信号的功率谱0.050.1-1-0.500.51t(s)y已调信号200400600102030频率(Hz)功率谱(Y )已调信号的功率谱R=0.005;t=-1.2:R:1.2;f=Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1); fl=f.*cos(10*pi*t);subplot(221) plot(t,f) xlabel('t'); ylabel('f(t)'); subplot(222); plot(t,fl); xlabel('t');ylabel('fl(t)=f(t)*cos(10*pi*t)'); Wl=40; N=1000; k=-N:N; W=k*Wl/N;F=f*exp(-j*t'*W)*R; F=real(F);Fl=fl*exp(-j*t'*W)*R; Fl=real(Fl); subplot(223); plot(W,F); xlabel('W'); ylabel('F(jw)'); subplot(224); plot(W,Fl); xlabel('w'); ylabel('Fl(jw)');-2-101200.51tf (t )-2-1012-1-0.500.51tf l (t )=f (t )*c o s (10*p i *t )-40-200204000.51WF (j w )-40-200204000.51wF l (j w )。

通信原理实验报告实验题目：2FSK软件仿真实验一、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、实验设备 MATLAB 三、实验原理 1.2FSK 调制原理：在2FSK 中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间的变化。

故其表达式为 发送“1”时发送“0”时2FSK 信号的产生方法主要有两种。

一种可以采用模拟调频电路来实现；另一种可以采用键控法来实现，即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通，使其在每一个码元B T 期间输出f1或f2两个载波之一。

这两种方法产生2FSK 信号的差异在于：由调频法产生的2FSK 信号在相邻码元之间是连续变化的，这类特殊的FSK ，称为连续相位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。

模拟调频电路产生2FSK 信号键控法产生2FSK 信号的原理图2.2FSK 解调原理：⎩⎨⎧++=)cos()cos()(212n nFSK t A t A t e θωϕω2FSK信号的常用解调方法采用非相干解调（包络检波）和相干解调。

其解调原理是将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调，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。

判决规则应与调制规则相呼应，调制时若规定“1”符号对应载波频率f1，则接收时上支路的样值较大，应判为“1”；反之判为“0”。

除此之外，2FSK信号还有鉴频法、差分检测法、过零检测法等解调方法。

2FSK信号解调原理图四、实验步骤与内容1、FSK模拟相乘法、包络检波解调框图完成下图的系统设计，并设置合理的参数，实现FSK调制解调，观测发端源数据，已调信号数据，解调后的最终数据。

2FSK调制与解调系统设计与仿真一、引言2FSK（两频移键控）调制与解调是一种基于频率变化的数字调制与解调技术，常用于数字通信系统中。

本文将介绍2FSK调制与解调系统的设计与仿真过程。

1.系统原理a)数字信号生成：生成要传输的数字信号，可通过随机产生0和1的序列或者由外部输入得到。

b) 载波信号生成：生成两个频率分别为fc1和fc2的正弦波信号。

c)数字信号与载波信号调制：将数字信号与载波信号进行调制，根据数字信号的每一位来选择对应的载波频率。

2.仿真步骤在MATLAB等仿真软件中，可以进行2FSK调制系统的仿真：a)生成数字信号：生成一定长度的随机01序列或者由外部输入得到的数字信号。

b) 生成载波信号：生成两个频率分别为fc1和fc2的正弦波信号。

c)数字信号与载波信号调制：根据数字信号的每一位来选择对应的载波频率进行调制。

d)绘制调制后的信号波形。

1.系统原理2FSK解调系统将2FSK调制的信号转换为数字信号，实现数字信号与模拟信号的转换。

具体设计如下：a)接收信号：接收被调制的信号。

b) 与载波信号相乘：将接收信号与两个频率分别为fc1和fc2的正弦波载波信号相乘。

c)预处理：去除直流分量。

d)低通滤波：通过低通滤波器滤除高频成分。

e)匹配滤波：利用匹配滤波器，分别滤出与两个载波频率相关的信号。

f)判决：根据滤波后的信号幅值大小进行判决，得到数字信号。

2.仿真步骤在MATLAB等仿真软件中，可以进行2FSK解调系统的仿真：a)接收信号：接收被调制的信号。

b) 与载波信号相乘：将接收信号与两个频率分别为fc1和fc2的正弦波载波信号相乘。

c)预处理：去除直流分量。

d)低通滤波器设计：设计一个合适的低通滤波器以滤除高频成分。

e)匹配滤波器设计：设计两个匹配滤波器，使其与对应载波频率相匹配。

f)与滤波后信号进行判决：根据滤波后的信号幅值大小进行判决，得到数字信号。

g)绘制解调后的信号波形。

四、总结2FSK调制与解调系统可以将数字信号转换为模拟信号进行传输，并将模拟信号解调为数字信号。

LabVIEW仿真实验2FSK调制与解调仿真实验12346055李璇一、实验目的1、学习使用LabVIEW进行仿真实验2、学习2FSK调制与解调的原理及实现方法。

二、实验内容1、采用模拟数字键控法进行2FSK调制，观测2FSK调制信号的波形。

2、采用非相干解调法进行2FSK解调，并对各过程的波形进行观察。

三、实验原理1、2FSK调制2FSK（二进制频移键控，Frequency Shift Keying）信号是用载波频率的变化来传递数字信息，被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化。

2FSK信号的产生方法主要有两种：一种采用模拟调频电路来实现；另一种采用键控法来实现，即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通，使其在每一个码元期间输出f0或f1两个载波之一。

2FSK调制数字键控法原理框图为便于实验观测，由信号源模块提供码速率为96Kbit/s的NRZ码数字基带信号和384KHz、192KHz正弦载波信号，载波1频率是数字信号码速率的整4倍关系，载波2频率是数字信号码速率的整2倍关系，即NRZ码为“1”的一个码元对应正弦载波的4个周期，NRZ码为“0”的一个码元对应正弦载波的2个周期。

实验中采用模拟开关作为正弦载波的输出通/断控制门，数字基带信号NRZ码用来控制门的通/断。

当NRZ码为高电平时，模拟开关1导通，模拟开关2截止，正弦载波1通过门1输出。

当NRZ码为低电平时，模拟开关2导通，模拟开关1截止，正弦载波2通过门2输出。

门的输出即为2FSK调制信号，如下图所示。

2、2FSK解调2FSK有多种方法解调，如包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等。

采用过零检测法，其原理框图如图所示。

2FSK信号的过零点数随不同载频而异，故检出过零点数可以得到关于频率的差异。

如上图所示，2FSK已调信号从“调制输入”测试点送入可重触发单稳态触发器中，“单稳1”触发器和“单稳2”触发器分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，即单稳态触发器分别检测出已调信号的0相位和π相位。

课题三：2FSK调制与相干解调仿真3.1课题原理一、2FSK调制原理1、2FSK信号的产生：2FSK是利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息。

例如，1码用频率fl 来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。

故其表示式为式中，假设码元的初始相位分别为6和；=2xf，和a=2xf，为两个不同的码元的角频率；幅度为A为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。

2FSK信号的产生方法有两种：（1）模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。

如图1-1（a）所示。

（2）键控法，用数字基带信号g（t）及其反g（t）相分别控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。

如图1-1（b）所示。

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，而键控法产生的2FSK信号，则分别有两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不一定是连续的。

由键控法产生原理可知，一位相位离散的2FSK信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK信号之和，即其中g（t）是脉宽为T，的矩形脉冲表示的NRZ数字基带信号。

2、2FSK信号的频谱特性：由于相位离散的2FSK信号可看成是两个2ASK信号之和，所以，这里可以直接应用2ASK信号的频谱分析结果，比较方便，即二、2FSK解调原理仿真是基于非相干解调进行的，即不要求载波相位知识的解调和检测方法。

其非相干检测解调框图如下当k=m时检测器采样值为：3.2 仿真方案设计3.2.1仿真设计要求用Simulink实现对2FSK信号调制与解调的仿真。

使用Bernoulli Binary Generator模块产生基带信号，然后设置两个载波信号，使用基带信号作为电子开关的控制信号，交替选择两个载波实现开关法调制。

对调制后的信号进行滤波处理作为发射信号。

两路载波信号同时作为相干解调的本地载波信号，用于信号的解调。

在示波器上显示基带信号、已调信号、上/下支路信号和解调后的信号。

1引言1.1课程设计的目的1.2课程设计的基本任务和要求1.3设计平台2设计原理2.1 Simulink工作环境(1)模型库(2)设计仿真模型(3)运行仿真2.2 2FSK的调制与解调(1)2FSK的调制原理(2) 2FSK的解调原理3设计步骤3.1 2FSK信号调制(1)2FSK的调制部分2..3. .3. .3.4 . 5. .5.5.5.6.6.6.8.10 10 10(2) 2FSK的调制部分参数设置11(3) 2FSK的调制部分仿真以及功率谱分析123.2 2FSK信号解调14(1) 2FSK的解调部分14(2) 2FSK的调制部分参数设置14(3) 2FSK的解调部分仿真以及功率谱分析163.3加入高斯噪声的2FSK非相干解调18 4出现的问题及解决方法21 5结束语22 参考文献232FSK调制与非相:解调系统仿真学生姓名:指导老师:摘要本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计进行2FSK调制与非相干解调系统仿真。

在本次课程设计中先根据2FSK调制与解调原理构建调制解调电路，从Simulink工具箱中找所各元件，合理设置好参数并运行，其中可以通过不断的修改优化得到需要信号，之后加入高斯，并分析对信号的影响，最后通过对输出波形和功率谱的分析得出2FSK调制解调系统仿真是否成功。

关键词Simulink；2FSK；调制；非相干解调Abstract This course is designed using MATLAB Simulink simulationen vir onment in tegrated P latform for DSB modulati on and cohere nt demodulation system simulation. In this first course design in the DSBmodulati on and demodulati on accordi ng to modem circuit built from Simuli nktoolbox to find the various componen ts, a reas on able set p arameters and run.in which changes can be optimized through continuous need for the sig nal, after Gaussian and analyze the impact of noise on the signal, and fin ally through the out put waveform and po wer sp ectral an alysis obta ined 2FSK modem simulatio n was successful.Keywords Simuli nk; 2FSK; modulati on; non-cohere nt demodulati on1引言本次课程设计主要运用MATLAB软件，在Simulink平台下建立仿真模型。

1、二进制频移键控（FSK）频移键控是利用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0，用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出。

对二进制的频移键控调制方式，其有效带宽为B=2xF+2Fb,xF是二进制基带信号的带宽也是FSK信号的最大频偏，由于数字信号的带宽即Fb值大，所以二进制频移键控的信号带宽B较大，频带利用率小。

2-FSK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。

若两个载频之差|f1 -f2|≤fs，则出现单峰。

2、设计2FSK仿真模型如下图所示：FSK基带调制仿真系统框图FSK基带调制仿真系统的框图由伯努利二进制随机数产生器，频谱仪，基带M-FSK调制与解调器，加性高斯白噪声信道，速率转换器及显示器构成。

3、主要参数设置如下：1)Bernoulli Random Binary Generator (伯努利二进制随机数产生器)位置：Communications Blockset\Comm Sources伯努利二进制随机数产生器的主要参数2)Spectrum Scope (频谱仪)用来显示对数字调制后信号的测量。

位置：DSP Blockset\DSP Sinks（a）（b）（Ｃ）频谱仪的主要参数一3)AWGN Channel（加性高斯白噪声信道）模拟加性高斯白噪声环境，使传输环境相同，FSK的信噪比为-3dB，其余两个为-6 dB。

位置：Communications Blockset\Channels加性高斯白噪声信道的主要参数4)Real-Imag to Complex位置：math operations\real-imag to complex5)M-FSK Modulator Baseband (基带M-FSK调制器)位置：Communications Blockset\Modulation\Digital Baseband Modulation基带M-FSK调制器的主要参数6)MSK Demodulator Baseband (基带MSK解调器)位置：Communications Blockset\Modulation\Digital Baseband Modulation基带M-FSK解调器的主要参数7)rate transition(速率转换器)位置：signal attributes\rate transition8)scope(示波器)位置：simulink\sinks\scope9)sine wave(正弦波)位置：singnal\singnal processing sources\sine wave框图中的其余模块的参数用的是系统默认参数。

基于MATLAB的2FSK数字通信系统仿真一、2FSK的基本原理和实现二进制频率调制是用二进制数字信号控制正弦波的频率随二进制数字信号的变化而变化。

由于二进制数字信息只有两个不同的符号，所以调制后的已调信号有两个不同的频率f1和f2，f1对应数字信息“1”，f2对应数字信息“0”。

二进制数字信息及已调载波如图3-1所示。

图3-1 2FSK信号1、2FSK的产生在2FSK信号中，当载波频率发生变化时，载波的相位一般来说是不连续的，这种信号称为不连续2FSK信号。

相位不连续的2FSK通常用频率选择法产生，如图3-2所示：图3-2 2FSK信号调制器两个独立的振荡器作为两个频率发生器，他们受控于输入的二进制信号。

二进制信号通过两个与门电路，控制其中的一个载波通过。

调制器各点波形如图3-3所示：图3-3 2FSK调制器各点波形由图3-3可知，波形g是波形e和f的叠加。

所以，二进制频率调制信号2FSK可以看成是两个载波频率分别为f1和f2的2ASK信号的和。

由于“1”、“0”统计独立，因此，2FSK信号功率谱密度等于这两个2ASK信号功率谱密度之和，即（3-1）2FSK信号的功率谱如图3-4所示：图3-4 2FSK信号的功率谱由图3-4看出，2FSK信号的功率谱既有连续谱又有离散谱，离散谱位于两个载波频率f1和f2处，连续谱分布在f1和f2附近，若取功率谱第一个零点以内的成分计算带宽，显然2FSK信号的带宽为（3-2）为了节约频带，同时也能区分f1和f2，通常取|f1-f2|=2fs，因此2FSK信号的带宽为（3-3）当|f1-f2|=fs时，图3-4中2FSK的功率谱由双峰变成单峰，此时带宽为（3-4）对于功率谱是单峰的2FSK信号，可采用动态滤波器来解调。

此处介绍功率谱为双峰的2FSK信号的解调。

2、2FSK滤波器的调解及抗噪声性能2FSK信号的解调也有相干解调和包络解调两种。

由于2FSK信号可看做是两个2ASK信号之和，所以2FSK解调器由两个并联的2ASK解调器组成。

课程设计班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系课程设计评分标准基于MATLAB/simulink的2FSK系统的仿真一、摘要本文是基于matlab和simulink环境下对信号的调制与解调过程的仿真，通过仿真，对系统的误码率的分析，以及理论与仿真结果的比较，二、关键字：目录1 背景知识 01.1通信简介 01.2仿真系统的简介： (1)1.32FSK的调制与解调的原理： (3)1.3.1 2FSK的产生 (3)1.3.2 2FSK滤波器的解调及抗噪声性能 (5)1.3.3 由相关调制解调的原理图 (8)2 仿真系统模型的设计： (8)2.1仿真框图 (8)2.2仿真目的和意义： (8)2.3仿真思路 (9)2.4M文件和仿真结果 (9)2.5 SIMULINK仿真模型图： (15)2.6结果分析： (20)2.6.1 Matlab仿真结果分析 (20)2.6.2 (21)3 心得体会： (21)4 参考文献 (22)1 背景知识1.1 通信简介通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。

消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息。

消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。

所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。

所以，信号是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。

相应的信号可分为模拟信号和数字信号，模拟信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是连续的，如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。

数字信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是离散的，如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。

通信的目的是传递消息，但对受信者有用的是消息中包含的有效内容，也即信息。

消息是具体的、表面的，而信息是抽象的、本质的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。

一、实验目的1、熟练地掌握matlab 在数字通信工程方面的应用。

2、了解信号处理系统的设计方法和步骤。

理解2FSK 调制的具体实现方法，加深对理论的理解，并实现2FSK 的调制，画出各个阶段的波形。

3、学习信号调制的相关知识。

4、通过编程、调试掌握matlab 软件的一些应用，掌握2FSK 调制的方法，激发学习和研究的兴趣；二、实验原理1．2FSK 介绍：数字频率调制又称频移键控（FSK ），二进制频移键控记作2FSK 。

数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。

2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。

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。

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：)cos()]([)cos(])([)(2_12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ϕωθω+-++-=∑∑z1011001t aks 1(t)cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t +θn )cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn)2FSK 信号t t tt tt2．2FSK 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。

本次课程设计采用的是前面一种方法。

如下原理图：三、实验步骤1．信号产生：二进制随机序列和两列频率不等的载波1)利用matlab 库函数产生10个二进制随机数，也就是我们的基波调信号a 。

目录一、2FSK调制与解调系统设计与仿真 (1)引言： (1)1 . 设计任务与要求 (1)1.1 设计要求 (1)1.2设计任务 (1)2 . 方案设计与论证 (2)2.1 2FSK数字系统的调制原理 (2)2.2 2FSK的解调方式 (3)2.2.1 非相干解调 (3)2.2.2 相干解调 (3)3 . 源程序与仿真结果 (4)3.1源程序代码 (4)3.2 仿真结果 (7)4. 系统性能分析 (12)5. 程序调试 (13)6. 参考文献 (13)二、PCM仿真与分析 (14)1.引言 (14)2.系统介绍 (14)3.PCM编码中抽样、量化及编码的原理： (15)3.1抽样 (15)3.2 量化 (15)3.3 编码 (17)4. 基于simulink的PCM编码和解码的仿真 (18)4.1仿真框图中各部分的简介 (18)4.2各部分参数设置 (20)4.3 示波器的显示波形 (21)5.误差产生原因分析 (22)6．参考文献 (22)三、心得体会 (22)一、2FSK调制与解调系统设计与仿真引言：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2 信号号的波形基本相同，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的频率信号，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（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。

课程设计课程名称通信原理系别：运算机科学系专业班级：通信一班目录一、设计题目 (3)2、设计原理 (3)3、实现方式 (4)4、设计结果及分析 (7)五、参考文献 (10)Ⅰ.设计题目基于Matlab 的2FSK 调制及仿真Ⅱ.设计原理数字频率调制又称频移键控，记作FSK ；二进制频移键控记作2FSK 。

2FSK 数字调制原理：一、2FSK 信号的产生：2FSK 是利用数字基带信号操纵在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。

故其表示式为{)cos()cos(21122)(θωθωϕ++=t A t A FSK t时发送时发送"1""0"式中，假设码元的初始相位别离为1θ和2θ；112f π=ω和222f π=ω为两个不同的码元的角频率；幅度为A 为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。

2FSK 信号的产生方式有两种：（1）模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。

如图1-1（a ）所示。

（2）键控法，用数字基带信号)(t g 及其反)(t g 相别离操纵两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。

如图1-1（b ）所示。

这两种方式产生的2FSK 信号的波形大体相同，只有一点不同，即由调频器产生的2FSK 信号在相邻码元之间的相位是持续的，而键控法产生的2FSK 信号，那么别离有两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不必然是持续的。

(a) (b)图1-1 2FSK 信号产生原理图由键控法产生原理可知，一名相位离散的2FSK 信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK 信号之和，即)cos(])([)cos(])([)cos(·)()cos()()(221122112θωθωθωθωϕ+-++-=+++=∑∑∞-∞=∞-∞=t nT t g a t nT t g a t t g t t g t n s n n s n FSK其中)(t g 是脉宽为s T 的矩形脉冲表示的NRZ 数字基带信号。

实验八 数字频带系统——2FSK 系统建议时间参数：No. of Samples = 8192；Sample Rate = 10000Hz1、采用键控法，记录2FSK 信号的波形和功率谱密度；系统图：（参数可以参考下面自己设置）示波器37是信源波形，6是2FSK 波形，18是相干解调恢复波形，30是包络检波恢复波形；功率谱密度选择√α >> cmplx FFT >> Power dBm in 50 ohms图符0为单极性不归零码Rate = 200Hz (可以自己调,但要记得自己调的多少,后面设置参数要用到)，Amp =5V(好像只要>1就可以,1V 似乎出不来)，Offset =(跟Amp 一样) 5V ；图符5是载波1 ,Amp = 1V ，Frep = 1000Hz （记为f1）；图符9是载波2 ，Amp = 1V ，Frep = 2000Hz （记为f2）；（这里的频率设置只要载波1，2不一样似乎就可以了）图符34 Min = 0 ，Max = 10（图符0的Amp*2） ；图符20 噪声 刚开始为Density in 1 ohm=0；图符10 带通滤波器，Low Fc = 800Hz （该值为f1 - Rate ），Hi Fc = 1200Hz （f1 + Rate ），极点个数3图符38 带通滤波器，Low Fc =1800 Hz （该值为f2- Rate ），Hi Fc = 2200Hz （f2+ Rate ），极点个数3图符12是载波1 ,Amp = 1V ，Frep = 1000Hz （同图符5）；图符40是载波2 ，Amp = 1V ，Frep = 2000Hz （同图符9）；图符13，41， 图符25，44，都一样，低通滤波器，Fc = 200Hz ，极点个数为3；图符14，42，26，45（一样），为采样器，采样频率200Hz ；图符15，43，27，46（一样）为保持电路，Hold Value = Last Sample ，Gain = 1；相干解调图符16，28为比较器，Compare=“>=”，True output=10v（是图符0的Amp 的2倍），False output=0v图符33，50一样，是全波整流器Zero Point = 0V；2、调整载频，观察并记录2FSK信号功率谱密度的变化；即改变图符5，9的频率，同时带通滤波器10，38也要改变相应的参数；载波12，40也要改变相应的频率；3、采用相干解调，记录恢复信号的波形和功率谱密度；中间的两路4、采用包络检波，记录恢复信号的波形和功率谱密度；、外面两路（两种解调方法电路可以分开单独搭建）5、在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声；建议Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz；观察并记录恢复信号波形和功率谱密度的变化；(\\以上是我测试出来的参数设置，仅做参考^ ^)。

2FSK相干解调系统仿真（VCO）学生姓名：郭艳芳指导老师：黄红兵、熊文杰摘要同步问题是进行数字通信的前提和基础，同步性能的好坏直接影响着通信系统的性能。

首先对该系统的原理进行了分析，调制和解调都是simulink建模的方法，解调部分是相干解调的方法，而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有显示，之后应用Matlab的simulink模块对该系统进行了仿真，最后对仿真结果仅进行了简单的分析。

关键词相干解调；2FSK；VCO；调制解调;Simulink1 引言本课程设计主要利用simulink对2fsk调制解调系统进行仿真，利用SIMULINK功能模块，建立FSK调制解调系统仿真模型，经过仿真分析，其结果与理论分析结果相同。

数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。

然而，实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号。

为了使数字信号在带通系统中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

在接收端，通过解调器把带通信号还原为数字基带信号的过程称为数字解调。

数字调制的基本方式有三种：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。

本文介绍的就是二进制数字频移键控系统（2FSK）。

移频键控（FSK）是数据通信中最常用的一种调制方式。

FSK方法简单，易于实现，并且解调不需要恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能较强。

缺点是占用频带较宽，频带利用不够经济。

FSK主要应用于低中速数据传输，以及衰落信道和频带较宽的信道中[1]。

1.1 课程设计目的为了使数字信号在带通系统中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

移频键控（FSK）是数据通信中最常用的一种调制方式。

一2FSK的simulink仿真
1. 频移键控是利用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0,用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出.对二进制的频移键控调制方式,其有效带宽为B=2xF+2Fb,xF是二进制基带信号的带宽也是FSK信号的最大频偏,由于数字信号的带宽即Fb值大,所以二进制频移键控的信号带宽B较大,频带利用率小.
2. 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.若两个载频之差|f1-f2|≤fs,
则出现单峰.
3. 设计2FSK仿真模型如下图所示:
FSK基带调制仿真系统框图
FSK基带调制仿真系统的框图由伯努利二进制随机数产生器,频谱仪,基带M-FSK调制与解调器,加性高斯白噪声信道,速率转换器以及显示器构成.
4.仿真结果如下:
2FSK基带信号频谱图
上图中CH1(绿色)表示的是基带信号的功率谱,而CH2（红色）表示2FSK调制后通带信号的功率谱
最终波形
上图中第一张图是调制前原始基带信号的波形,第二张图是调制后通带信号的波形,第三张是解调信号的波形图.
参考文献：/view/72e76a2f7375a417866f8fd1.html！
《通信原理》樊昌信曹丽娜编著国防工业出版社。

基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真2ASK调制仿真一、实验设计1.实验目的通过MATLAB仿真实现2ASK调制过程，了解2ASK调制的原理和过程。

2.实验原理2ASK调制是一种基于振幅调制（AM）的数字调制方式。

将数字信号根据其幅值变化对载波进行调制，从而实现数字信号的传输。

2ASK调制的过程可以分为三个步骤:（1）将数字信号变为模拟信号；（2）将模拟信号进行波形调制；（3）生成2ASK调制信号。

3.实验步骤（1）生成符号序列；（2）将符号序列转为数字信号；（3）将数字信号调制成模拟信号；（4）将模拟信号进行波形调制；（5）生成2ASK调制信号。

4.实验结果（1）生成符号序列：符号序列的生成可以通过MATLAB的randi函数来实现。

代码如下：symbolSequence = randi([0, 1], 1, N);（2）将符号序列转为数字信号：由于二进制数字信号只包含两个数字（0和1），我们可以通过将符号序列中的0用低电平来表示，将1用高电平来表示。

代码如下：digitalSignal = 2 * symbolSequence - 1;（3）将数字信号调制成模拟信号：数字信号调制成模拟信号需要先进行差分编码，然后通过插值法将数字信号转为模拟信号。

代码如下：diffCode = diff(digitalSignal);modulatedSignal = interp1([0:length(diffCode)-1], diffCode, linspace(0, length(diffCode)-1, Fs/Fsymbol));（4）将模拟信号进行波形调制：将模拟信号进行波形调制需要通过乘以载波信号来实现。

代码如下：carrierSignal = cos(2 * pi * Fc * t);modulatedSignal = carrierSignal .* modulatedSignal;（5）生成2ASK调制信号：代码如下：ASKSignal = (modulatedSignal + 1) / 2;二、实验结果通过以上实验步骤，我们可以得到2ASK调制信号。