桂林电子科技大学 《现代通信原理》实验指导书
1 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
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。
用SYSTEMVIEW实现
2FSK键控调制与相干解调
实验报告
01091036 贺冰涛
01091037 罗名川
用SystemView仿真实现
2FSK键控的调制
1、实验目的：
（1）了解2FSK系统的电路组成、工作原理和特点；
（2）分别从时域、频域视角观测2DPSK系统中的基带信号、载波及已调信号；
（3）熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容：
以PN码作为系统输入信号，码速率Rb＝20kbit/s。
（1）采用键控法实现2FSK的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2FSK等信号的波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理：
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，而符号“0”对应于载频（与不同的另一载频）的已调波形，而且与之间的改变是瞬间完成的。2FSK键控法利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。键控法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现，故应用广泛。2FSK信号的产生方法及波形示例如图所示。图中s(t)为代表信息的二进制矩形脉冲序列，即是2FSK信号。 abcde 2FSK信号ttttt二进制移频键控信号的时间波形
根据以上2FSK信号的产生原理，已调信号的数字表达式可以表示为
（5-1）
其中，s(t)为单极性非归零矩形脉冲序列
（5-2）
（5-3）
g(t)是持续时间为 、高度为1的门函数； 为对s(t)逐码元取反而形成的脉冲序列，即
（5-4）
是的反码，即若 =0，则 =1；若=l，则 =0，于是
（5-5）
分别是第n个信号码元的初相位。一般说来，键控法得到的与序号n无关，反映在上，仅表现出当与改变时其相位是不连续的；而用模拟调频法时，由于与改变时的相位是连续的，故不仅与第n个信号码元有关，而且之间也应保持一定的关系。
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。
