频移键控信号解调方法研究

实验三2FSK调制与解调实验一、实验目的1、了解二进制移频键控2FSK 信号的产生过程及电路的实现方法。

2、了解非相干解调器过零检测的工作原理及电路的实现方法。

3、了解相干解调器锁相解调法的工作原理及电路的实现方法。

二、实验内容1、了解相位不连续2FSK 信号的频谱特性。

2、了解2FSK（相位不连续）调制，非相干、相干解调电路的组成及工作理。

3、观察2FSK 调制，非相干、相干解调各点波形。

4、改变f1、f2的频率大小，观察不同调制指数下的调制解调效果。

（选作）5、利用实验模块的电路，设计出其它解调方法，并自行验证。

（选作）三、预习要求1)画出实验电路中2FSK调制器采用的原理框图；2)根据实验指导书的相关资料，说明本实验2FSK调制的载波频率分别是多少？用什么方法产生的？3)本实验2FSK载波是方波还是正弦波？如何实现的？4)用什么方法可以将方波变成正弦波？5)FSK调制器可以用哪两种基本方法实现？本实验用的是哪一种？6)用什么方法实现的FSK信号的相位是连续的？7)实验中，信息的码速率是多少？可以用什么方法测量？8)可以用什么方法来测量2FSK的两个载波频率？9)当用“10101010………”不断重复的信息码进行FSK调制，用计数法测量FSK调制输出信号的频率，测量得到的频率可能是多少？为什么？10)本实验中，2FSK 信号带宽是多少？如何计算的？公式中的各个量代表什么？11)本实验中，2FSK 信号的频谱会是单峰还是双峰？为什么？12)用示波器同时观测FSK调制器的输入数据、FSK调制器输出的已调信号，要能稳定的观测应该用这两个信号中的哪一个作为示波器的触发信号？13)画出2FSK过零检测解调的原理框图；14)实验中，FSK过零检测解调方案采用数字电路如何实现；15)脉冲的宽度相同，有些时刻的脉冲密一些，有些时刻的脉冲少一些，可以用什么具体的方法区分出每一个单位时刻内脉冲是多还是少？16)测试接收端的各点波形，需要与什么波形对比，才能比较好的进行观测？示波器的触发源该选哪一种信号？为什么？17)采用过零检测解调的方法时，将f1和f2倍频的电路是如何设计的？18)采用过零检测解调的方法时，解调电路中哪一点的波形是f1和f2的倍频？19)2FSK 信号经过整形变成方波2FSK 信号，频谱有什么变化？为什么？20)解调时将f1和f2倍频有何好处？如何通过仪器测量来说明？21)2FSK 信号解调时将f1和f2倍频之后，频谱有什么变化？为什么？22)解调电路各点信号的时延是怎么产生的？23)解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的？24)解调的信号为什么要进行再生？25)理论上，能否实现出一个没有时延的解调器？为什么？26)解调的信号是如何实现再生的？27)再生过程中，是什么环节会对解调的输出造成延时？为什么？28)画出2FSK 锁相PLL 解调的原理框图；29)PLL 解调2FSK 信号的原理是什么？30)为什么2FSK 锁相解调可以实现相干解调？31)要实现2FSK 锁相解调，锁相环需要工作在什么跟踪方式？为什么？32)解调电路中T31（放大出）没有信号输出，可能的原因有哪些？33)T19（2FSK 过零检测出）信号异常，如何判断故障点在哪？34)解调输出信号与发送端的数据信号对比，为什么会有延时，是哪些原理造成的？四、实验原理二进制频率调制（2FSK ）是数据通信中使用较早的一种通信方式。

FSK调制及解调实验报告FSK调制及解调实验报告一、实验目的1.深入理解频移键控（FSK）调制的基本原理和特点；2.掌握FSK调制和解调的实验方法和技能；3.通过实验观察和分析FSK调制解调的性能和应用。

二、实验原理频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）是一种常见的数字调制方法，它利用不同频率的信号代表二进制数据中的“0”和“1”。

在FSK调制中，输入信号被分为两种频率，通常表示为f1和f2，分别对应二进制数据中的“0”和“1”。

FSK调制的基本原理是将输入的二进制数据序列通过频率切换的方式转换为高频信号序列。

具体来说，当输入数据为“0”时，选择频率为f1的信号进行传输；当输入数据为“1”时，选择频率为f2的信号进行传输。

解调过程中，接收端将收到的混合信号进行滤波处理，根据不同的频率将其分离，再通过低通滤波器恢复出原始的二进制数据序列。

三、实验步骤1.FSK调制过程(1) 将输入的二进制数据序列通过串并转换器转换为并行数据序列；(2) 利用FSK调制器将并行数据序列转换为FSK信号；(3) 通过高频信道发送FSK信号。

2.FSK解调过程(1) 通过高频信道接收FSK信号；(2) 利用FSK解调器将FSK信号转换为并行数据序列；(3) 通过并串转换器将并行数据序列转换为原始的二进制数据序列。

四、实验结果与分析1.FSK调制结果与分析在FSK调制实验中，我们选择了两种不同的频率f1和f2分别表示二进制数据中的“0”和“1”。

通过对输入的二进制数据进行FSK调制，我们成功地将原始的二进制数据转换为FSK信号，并可以通过高频信道进行传输。

在调制过程中，我们需要注意信号转换的准确性和稳定性，以确保传输的可靠性。

2.FSK解调结果与分析在FSK解调实验中，我们首先接收到了通过高频信道传输过来的FSK信号，然后利用FSK解调器将信号转换为并行数据序列。

最后，通过并串转换器将并行数据序列恢复为原始的二进制数据序列。

FSK 调制解调一、实验目的1． 掌握FSK 调制器的工作原理及性能测试；2． 学习基于软件无线电技术实现FSK 调制、解调的实现方法。

二、 实验仪器1． RZ9681实验平台 2． 实验模块： ● 主控模块● 基带信号产生与码型变换模块-A2 ● 信道编码与频带调制模块-A4 ● 纠错译码与频带解调模块-A5 3． 信号连接线 4． 100M 四通道示波器三、实验原理3.1 FSK 调制电路工作原理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0f 或1f 两个载波之一。

FSK 调制和ASK 调制比较相似，只是把ASK 没有载波的一路修改为了不同频率的载波，如下图所示。

图3.3.2.1 FSK 调制电路原理框图上图中，将基带时钟和基带数据通过两个铆孔输入到可编程逻辑器件中，由可编程逻辑器件根据设置的工作模式，完成FSK 的调制，因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件，因此调制后输出需要经过D/A 器件，完成数字到模拟的转换，然后经过模拟电路对信号进行调整输出，加入射随器，便完成了整个调制系统。

-A图3.3.2.2 2FSK 调制信号波形示意图在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1和0）。

通常，FSK 信号的 表达式为：bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆+=0)22cos(2ππ（二进制１）bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆-=0)22cos(2ππ（二进制０）其中Δf 代表信号载波的恒定偏移。

FSK频移键控调制解调原理FSK（Frequency-shift keying）的简介FSK（Frequency-shift keying）是信息传输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。

最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。

技术上的FSK有两个分类，非相干和相干的FSK 。

在非相干的FSK ，瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率，分别为。

在另一方面，在相干频移键控或二进制的FSK ，是没有间断期在输出信号。

在数字化时代，电脑通信在数据线路（电话线、网络电缆、光纤或者无线媒介）上进行传输，就是用FSK调制信号进行的，即把二进制数据转换成FSK信号传输，反过来又将接收到的FSK信号解调成二进制数据，并将其转换为用高，低电平所表示的二进制语言，这是计算机能够直接识别的语言。

FSK 调制在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1 和0）。

非连续相位FSK的调制方式产生FSK 信号最简单的方法是根据输入的数据比特是0还是1，在两个独立的振荡器中切换。

采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位是不连续的，因此这种FSK 信号称为不连续FSK 信号。

由于相位的不连续会造频谱扩展，这种FSK 的调制方式在传统的通信设备中采用较多。

随着数字处理技术的不断发展，越来越多地采用连继相位FSK调制技术。

连续相位FSK的调制信号目前较常用产生FSK 信号的方法是，首先产生FSK 基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。

相位连续的FSK信号的功率谱密度函数最终按照频率偏移的负四次幂衰落。

如果相位不连续，功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落。

FSK信号频谱在通信原理综合实验系统中，FSK 的调制方案如下：FSK 信号：S(t)=cos(ω0t+2πfi·t)在通信信道FSK 模式的基带信号中传号采用fH 频率，空号采用fL 频率。

FSK调制解调原理FSK调制解调是一种常用于数字通信系统中的调制解调方式。

FSK是频移键控调制（Frequency Shift Keying）的简称，它将数字信号转换为离散的频率信号进行传输。

本文将从调制原理、解调原理以及应用等方面进行详细介绍。

一、调制原理对于二进制数字信号，例如“0”和“1”，可以选择两个固定频率的载波信号，分别代表“0”和“1”。

当发送“0”时，使用频率为f1的载波信号，当发送“1”时，使用频率为f2的载波信号。

这样就可以将数字信号转换成两个离散的频率信号进行传输。

二、解调原理FSK解调原理是对接收到的频率信号进行频率判决，将频率转换为数字信号。

常用的解调方法有非相干解调、相干解调和差分相干解调。

1.非相干解调：非相干解调是最简单的解调方法之一，它直接对接收到的信号进行频率测量。

通过比较测量的频率与预定的频率值进行判决，将频率转换成二进制数字信号。

非相干解调简单易于实现，但对信噪比要求较高，容易受到噪声的影响。

2.相干解调：相干解调是一种通过与本地振荡器进行相干性检测的解调方法。

接收到的信号与本地振荡器产生的相干信号进行混频，通过相干滤波器将混频后的信号进行滤波。

相干解调能够提高抗噪性能，但需要本地振荡器与信号的频率一致。

3.差分相干解调：差分相干解调是相干解调的一种改进方法。

它通过将相邻两个相干解调器输出的数字信号进行差分运算，得到差分输入的数字信号。

差分相干解调具有较好的抗噪性能，适用于高噪声环境下的解调。

三、应用1.数字通信系统：FSK调制解调可以用于数字通信系统中，通过频率的变化将数字信号进行传输。

例如，调制解调器、调频广播等。

2.数据传输：FSK调制解调可以用于数据传输中，例如网络通信、无线通信等。

通过不同的频率进行传输，实现数据的传输和接收。

3. RFID技术：FSK调制解调在RFID（Radio Frequency Identification）技术中得到广泛应用。

移频键控FSK调制与解调实验简介移频键控频移键控 (FSK) 是数字通信中一种重要的调制方式，它将数字信息信号调制成由两种不同频率的正弦波组成的高频信号，其中一个频率表示二进制 0，另一个频率则表示二进制 1，然后将这个高频信号传输到接收端，通过解调还原出原始数据。

FSK 可以用于无线电、音频甚至光学信号的传输。

在本文档中，将介绍如何进行移频键控 FSK 调制与解调的实验，通过实验理解FSK 调制与解调原理，并掌握 FSK 信号的产生、发送和解调过程。

实验步骤步骤1：准备工作首先，需要准备一台 FSK 调制解调器和一台示波器，并连接起来。

电源供应和示波器探针的连接应当正确无误。

步骤2：FSK 调制信号产生在第一阶段，需要产生一个双音调信号，即表示二进制 0 和 1 的两种频率。

在此实验中，我们选择使用两个正弦波。

这两个频率theta1 和theta2 需要合理选择，可以根据具体实验需要而定。

在产生双音调信号的输出端，通过移频键控 FSK 调制模块进行调制。

由于移频键控 FSK 调制方案较简单，因此可以使用简单通用的运算放大器组成移频键控 FSK 调制电路。

步骤3：传送 FSK 调制信号通过 FSK 调制的信号输出端，将信号输入到示波器中进行观测，用示波器观测检验 FSK 调制信号的准确性。

步骤4：接收 FSK 调制信号并解调使用 FSK 解调器，并将 FSK 调制信号输入演示信号输入端，将解调信号传输至演示信号输出端，观察解调的准确性。

步骤5：验证解调正确性将演示信号输出端与示波器探针连接，观察解调的准确性。

通过移频键控 FSK 调制与解调的实验，我们深入理解了 FSK 调制与解调原理，并掌握了 FSK 信号的产生、发送和解调过程。

通过本次实验，我们巩固了数字通信学习的基础，为进一步的深入研究奠定了坚实的基础。

幅度键控、频移键控和相移键控调制解调实验.实验四。

振幅移位键控、频率移位键控、相移键控调制和解调实验一、实验目的1。

掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。

掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法，以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。

掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。

掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征2.实验内容(包括技术指标)1。

观察绝对代码和相对代码2的波形。

观察2ASK和2FSK信号3的波形。

观察2ASK和2FSK信号4的频谱。

观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。

观察2FSK过零检测解调器在所有点的波形三、实验设备信号源模块、数字调制模块、频谱分析模块、数字解调模块、同步信号提取模块、数字示波器、若干连接线4.实验原理当调制信号是二进制序列时，数字波段调制称为二进制数字调制。

由于调制载波具有幅度、频率和相位三个独立的可控参数，当这三个参数分别被二进制信号调制时，形成三个基本的数字带调制信号，即二进制幅度键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)和二进制相移键控(2PSK)，而每个调制信号的受控参数只有两个离散的变换状态。

1.2 ASK调制原理。

在幅度键控中，载波幅度随着基带信号的变就是说，载波幅度的存在或不存在表示信号中的“1”或“0”，从而获得2ASK信号。

这种二进制幅度键控方法称为开关键控(OOK)。

2 2ASK 信号的典型时域波形如图15-一、实验目的1。

掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。

掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法，以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。

掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。

掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征2.实验内容(包括技术指标)1。

观察绝对代码和相对代码2的波形。

观察2ASK和2FSK信号3的波形。

观察2ASK和2FSK信号4的频谱。

观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。

调制技术中FSK、MSK、GMSK的研究与应用摘要目前在数字通信系统中，全数字接收机得到了广泛应用。

用数字化方法设计通信系统中的调制解调技术是现代通信中的一个重要技术。

根据信道特点的不同选择合适高效的调制解调方式对通信系统的性能非常重要。

频移键控(FSK)方法简单，易于实现，并且解调不须恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能也较强。

因此，FSK调制技术在通信行业得到了广泛地应用，并且主要适用于用于低、中速数据传输。

最小频移键控(MSK)信号在带外产生的干扰小，信号包络恒定，系统可以使用廉价高效的非线性器件，从相位路径的角度来看，MSK属于线性连续相位路径数字调制它能以最小的调制指数(h=0.5)就能获得正交的调制信号，MSK是一种在无线移动通信中很有吸引力的数字调制方式。

最小高斯频移键控(GMSK)是一种典型的连续相位调制方式，具有包络恒定、频谱紧凑、抗干扰能力强等特点，可有效降低邻道干扰，提高非线性功率放大器的功率，已在移动通信(如GSM系统)、航天测控等场合得到了广泛应用。

本文主要研究了FSK、MSK、GMSK的调制的实现过程，以便更好更广泛的研究应用数字信号的调制解调技术。

关键词：FSK；MSK；GMSK；正交调制Modulation technology FSK、MSK、GMSK research andapplicationAbstractAt present in the digital communication system, the digital receivers to a wide range of applications. With digital communication system design method of demodulation technology is one of the important modern communication technology. According to the characteristics of the channel to choose the appropriate different efficient demodulation way for that the performance of communication system is very important.Frequency Shift Keying (FSK) method is simple, easy to be realized, and demodulation need not restore local carrier, can asynchronous transfer, resistance to noise and resistance to decline and performance is stronger. Therefore, FSK modulation technology in communications industry had been used widely, and mainly used in the used for low, medium speed data transmission.Minimum Shift Keying(MSK) signal in the outside the band of the interference away, signal envelope is constant, the system can use cheap effective nonlinear devices, from the point of view of the phase path, MSK belong to linear continuous phase path digital modulation it can with minimum of the modulation index (h = 0.5) can get orthogonal modulated signal, MSK wireless mobile communication is a kind of very attractive digital modulation mode.Gaussian Filtered Minimum Shift Keying (GMSK) is a typical continuous phase modulation mode, has the envelope spectrum constant, compact, strong anti-interference characteristics, can reduce effectively adjacent word interference, improve the power of nonlinear power amplifier, has set up a file in the mobile communication (such as GSM system), aerospace measurement and control and so on to a wide range of applications.This paper mainly studies the FSK, MSK, GMSK modulation of the realization of the process, in order to better use more extensive research and a digital demodulation technology.Keywords：FSK; MSK; GMSK; Orthogonal modulation目录摘要 (I)Abstract (II)目录........................................................................................................................................... I II 第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 概念简介 (1)1.2.1 FSK简介 (1)1.2.2 MSK简介 (2)1.2.3 GMSK简介 (2)1.3 课题的主要研究工作及意义 (2)1.4 FSK、MSK、GMSK的发展及应用前景 (3)第2章理论基础 (4)2.1 2FSK 调制原理及方法 (4)2.1.1 2FSK调制的基本原理 (4)2.1.2 2FSK信号的表达式和波形图 (4)2.1.3 2FSK信号的带宽 (5)2.1.4 2FSK信号特征 (6)2.1.5 FSK系统性能 (7)2.2 MSK调制原理及方法 (9)2.2.1 MSK调制的基本原理 (9)2.2.2 MSK信号的表达式和波形图 (9)2.2.3 MSK信号的带宽 (11)2.2.4 MSK信号的特点 (12)2.2.5 MSK系统性能 (13)2.3 GMSK调制原理及方法 (14)2.3.1 GMSK调制的基本原理 (14)2.3.2 GMSK信号的表达式和波形图 (16)2.3.3 GMSK信号的带宽 (19)2.3.4 GMSK信号的特点 (20)2.3.5 GMSK系统性能 (20)第3章软件仿真或实验结果分析 (22)3.1 FSK实验结果分析 (22)3.2 MSK实验结果分析 (23)3.3 GMSK实验结果分析 (25)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A (32)第1章绪论1.1 引言现代社会是一个信息化的社会，是一个高速发展的社会，信息技术已经日益改变着我们的生活，作为信息传播的基础—信号调制，在信号处理中占着无与伦比的地位。

FSK调制及解调实验报告简介在通信领域，频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）调制和解调是常见的数字调制技术，广泛应用于无线通信和数据传输系统中。

本实验报告将详细介绍FSK调制和解调的原理、实验步骤和结果分析。

原理FSK调制是利用不同频率的载波信号来表示数字信息。

在FSK调制中，两个不同频率的载波信号代表了两个不同的数字信号。

例如，在二进制数字通信中，0可以用低频率表示，而1可以用高频率表示。

FSK调制的原理是通过将数字信号转化为频率信息并将其叠加到载波信号上。

通过调整载波频率来传输数字信号的不同值。

FSK解调是将接收到的FSK信号恢复为原始数字信号。

解调过程包括接收信号的滤波和判决两个主要步骤。

滤波用于消除噪声和非目标频率分量，而判决用于确定接收信号所代表的数字信号的值。

实验步骤1.搭建实验电路–使用信号发生器生成两个不同频率的正弦波，分别作为两个载波信号。

–将数字信号源与信号发生器连接，使得数字信号源能够控制载波信号的频率。

–将两个载波信号叠加，并将叠加后的信号送入模拟调制电路。

–将模拟调制电路的输出连接到示波器，以便观察FSK调制后的信号波形。

2.观察和分析调制波形–调整信号发生器的频率和数字信号源的输入，观察调制后的波形特征。

–分析不同数字信号输入时，调制波形的频率变化情况。

–根据调制波形的特点，判断FSK调制是否正确实现。

3.进行FSK解调实验–将调制后的信号输入到解调电路中。

–使用合适的滤波器，滤除噪声和非目标频率分量。

–通过判决电路，将解调后的信号恢复为原始数字信号。

4.观察和分析解调结果–使用示波器观察解调后信号的波形特征。

–将解调后的信号与原始数字信号进行比较，分析解调的准确性和误差情况。

实验结果和分析经过搭建实验电路、观察、分析和解调实验，我们得到了以下实验结果和分析：1.根据观察得知，调制后的波形在不同数字信号输入时，频率发生了明显的变化。

这表明FSK调制成功。

通信原理FSK调制解调实验报告一、实验目的1.学习并掌握FSK调制解调的原理和方法；2.掌握FSK信号的频谱特性；3.搭建FSK调制解调电路，了解FSK调制解调的实际应用。

二、实验仪器1.示波器、信号发生器、示例开关等。

三、实验原理FSK(Frequency Shift Keying)调制即频移键控调制，是一种常用的数字调制方式之一、它通过改变载波频率的方式来表示数字信号的不同状态。

在FSK调制中，有两个不同的频率用于表示两种不同的数字。

在FSK调制中，若数字“0”对应的频率为f1，数字“1”对应的频率为f2，则它们可以分别用sin(2π f1 t)和sin(2π f2 t)的信号波形来表示。

四、实验步骤1.搭建FSK调制解调电路；2.输入数字信号源，调整信号发生器的频率控制，设置f1和f2的值；3.进行调制解调实验，观察示波器波形。

五、实验结果及分析1.频谱特性：FSK调制信号的频谱特性是两个频率与余弦正弦信号的卷积。

2.示波器波形：通过示波器可以观察到模拟信号在调制解调过程中的波形变化。

六、实验总结本次实验中，我们通过搭建FSK调制解调电路，了解了FSK调制解调的原理和方法。

通过实验，我们对FSK调制解调的频谱特性和波形变化有了更加深入的理解。

FSK调制解调在实际应用中具有广泛的用途，可以用于通信系统中的数据传输、调幅解调等方面。

在实验过程中，我们还发现了一些问题，例如调试电路的过程中可能出现信号干扰、波形失真等情况，需要进行相应的调整和优化。

通过本次实验，我们掌握了FSK调制解调的原理和方法，并对其实际应用有了更加深入的了解。

希望今后能够进一步应用所学的知识，不断提高实际操作的能力。