2FSK课程设计知识点

DSP综合课程设计2FSK调制解调的实现组号：10组姓名：yansir学号：指导老师：日期:专业：一、目的和意义1、地位和作用：本课程是"信息工程"专业的重要课程。

它以数字信号处理、DSP原理及应用等课程为先修课程。

通过这门课程设计要能够让学生,深层次地理解DSP芯片的使用方法及程序编写的基本原则。

2、目的和任务：《DSP系统课程设计》是一项实践教学内容。

通过本课程的学习，使学生掌握典型DSP芯片的结构、原理和典型应用，既巩固《数字信号处理基础》、《DSP原理及应用》中的基础理论知识，又为学生日后从事相关系统开发设计奠定基础。

二、内容与要求绘制具备AD功能的DSP最小系统电路图，设计基于DSP的2FSK调制解调程序.设计2FSK调制解调的DSP程序，并给出相应的仿真结果。

1、DSP综合试验箱的结构原理和设置；存储器、逻辑控制等模块的原理和配置。

2、开发工具熟悉DSP开发系统的连接；进一步熟悉CCS2。

2开发环境的使用方法.3. DSP结构进一步熟悉DSP的硬件构造，特别是DSP外围存储单元及接口电路的设计。

4. DSP最小系统设计绘制DSP最小系统电路图:外围存储器及ADC电路的设计.5. 2FSK调制及解调理解2FSK调制及解调的原理，设计2FSK调制及解调的方案，给出具体的实现思路.6. FIR滤波器计算FIR实现所需的参数.7。

FIR滤波器实现编写FIR滤波器实现的 DSP程序.8．2FSK调制及解调实现给出2FSK 调制及解调实现流程图，编写相关DSP 实现程序。

9．仿真验证2FSK 调制及解调的DSP 程序,给出相应的仿真结果三、原 理2FSK 调制算法2FSK 调制采用查表法,可以实现较好的实时性，特别适用于通信载波的生成.在DSP 的程序存储空间，使用Q15 定点数格式在［0，2π]上以2π/N 的相位间隔固化N 点正弦值,以供查表,在此取N=12.这样对于F 0和F 1的取样间隔分别为：⎪⎩⎪⎨⎧=*=*=∆=*=*=∆”时发送数据“”时发送数据“1,2192/3212/110,1192/1612/00Fs F N i Fs F N i （1） 使用DSP 定时器T0，用来实现对数据解调DAC 输出速率的控制。

2fsk解调课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握2FSK调制解调的基本原理，理解频移键控的数学表达和信号特点。

2. 学会运用2FSK解调技术对实际信号进行处理，能够识别并分析2FSK信号的频谱特性。

3. 了解2FSK在通信系统中的应用，理解其在信息传输中的优缺点。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，通过实验或仿真软件进行2FSK信号的解调操作，提高动手实践能力。

2. 培养学生分析和解决2FSK解调过程中可能出现的实际问题，提升问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对通信科学的兴趣，培养主动探索和研究的科学精神。

2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力，使学生能够更好地在团队中发挥作用。

3. 增强学生的国家意识，认识到通信技术在我国社会发展中的重要性，激发学生的爱国情怀。

课程性质分析：本课程为高二年级电子信息技术课程，属于专业选修课。

课程内容具有较强的理论性和实践性，旨在培养学生的通信技术基础知识和实践能力。

学生特点分析：高二年级学生对电子信息技术有一定的基础，具有较强的学习能力和动手能力，对通信技术有一定的兴趣。

教学要求：1. 结合课本内容，注重理论联系实际，提高学生的实际操作能力。

2. 采用启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识。

3. 注重过程评价，关注学生的学习进步，激发学生的学习积极性。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 2FSK调制解调基本原理：介绍2FSK调制解调的概念、原理和数学表达，分析2FSK信号的频谱特性。

2. 2FSK信号的解调方法：讲解2FSK信号的解调原理，包括非相干解调和相干解调，分析各自优缺点。

3. 2FSK在通信系统中的应用：介绍2FSK在无线通信、卫星通信等领域的应用，分析其在实际通信系统中的作用。

4. 实践操作：安排学生进行2FSK信号解调的实验或仿真操作，巩固所学理论知识。

教学大纲安排如下：第一课时：2FSK调制解调基本原理，重点讲解2FSK信号的数学表达和频谱特性。

2FSK相干解调与非相干解调通信原理课程设计报告书班级：10级通信姓名：学号：指导教师：2013年1月6日星期日2FSK相干解调与非相干解调一. 课程内容1.2FSK信号的产生2.加入高斯白噪声的波形3.上下支路FSK信号的相干解调与非相干解调二. 原理2FSK信号的解调原理是通过带通滤波器将2FSK信号分解为上下两路2FSK 信号后分别解调，然后进行抽样判决输出信号。

三. 设计过程1.相干解调相干解调是指利用乘法器，输入一路与载频相干的参考信号与载频相乘。

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：输入带通滤波器 F1带通滤波器 F2cos2π f1t相乘器低通滤波器低通滤波器抽样脉冲抽样判决器输出cos2π f2t相乘器相干方式原理图2.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：输入带通滤波器 F1包络检波器带通滤波器 F2包络检波器抽样脉冲抽样判决器非相干方式原理图输出四. 实现效果 1.相干解调仿真图2.非相干解调仿真图五. 附录（原程序）fs=2000; %采样频率fc=900;dt=1/fs;f1=20;f2=120; %两个信号的频率a=round(rand(1,10)); %随机信号g1=ag2=~a; %信号反转，和g1反向g11=(ones(1,2000))'*g1; %抽样g1a=g11(:)';g21=(ones(1,2000))'*g2;g2a=g21(:)';t=0:dt:10-dt;t1=length(t);fsk1=g1a.*cos(2*pi*f1.*t);fsk2=g2a.*cos(2*pi*f2.*t);fsk=fsk1+fsk2; %产生的信号sn=awgn(fsk,20);plot(t,fsk);title('产生的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sn);title('将要通过滤波器的波形')ylabel('幅度的大小')xlabel('t')figure(2) %FSK解调b1=fir1(101,[10/800 20/800]);b2=fir1(101,[90/800 110/800]); %设置带通参数H1=filter(b1,1,sn);H2=filter(b2,1,sn); %经过带通滤波器后的信号subplot(211);plot(t,H1);title('经过带通滤波器f1后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')subplot(212);plot(t,H2);title('经过带通滤波器f2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')sw1=H1.*H1;sw2=H2.*H2; %经过相乘器figure(3)subplot(211);plot(t,sw1);title('经过相乘器h1后的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sw2);title('经过相乘器h2后的波形')ylabel('·幅度')xlabel('t')bn=fir1(101,[2/800 10/800]); %经过低通滤波器figure(4)st1=filter(bn,1,sw1);st2=filter(bn,1,sw2);subplot(211);plot(t,st1);title('经过低通滤波器sw1后的波形')ylabel('幅度')plot(t,st2);title('经过低通滤波器sw2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')%判决for i=1:length(t)if(st1(i)>=st2(i))st(i)=0;else st(i)=st2(i);endendfigure(5)st=st1+st2;subplot(211);plot(t,st);title('经过抽样判决器后的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sn);title('原始的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')%非相干figure(6) %FSK解调b1=fir1(101,[10/800 20/800]);b2=fir1(101,[90/800 110/800]); %设置带通参数H1=filter(b1,1,sn);H2=filter(b2,1,sn); %经过带通滤波器后的信号subplot(211); plot(t,H1);title('经过带通滤波器f1后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')subplot(212);plot(t,H2);title('经过带通滤波器f2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')figure(7)st1=ssbdemod(H1,fc,fs,2./pi);%包络解波subplot(211);plot(t,st1);title('经过包络检波的波形')xlabel('t')st2=ssbdemod(H2,fc,fs,2./pi);%包络解波subplot(212); plot(t,st2);title('经过包络检波的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')%判决for i=1:length(t)if(st1(i)>=st2(i))st(i)=0;else st(i)=st2(i);endendfigure(8)st=st1+st2;subplot(211);plot(t,st);title('经过抽样判决器后的波形') ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sn);title('原始的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')。

实用文档课程设计班级：姓名：学号：指导教师：成绩：原理数字课程设计报告电子与信息工程学院信息与通信工程系***：2FSK调制与解调目录引言 (3)1 软件介绍 (4)1.1 Matlab介绍 (4)1.2 Simulink介绍 (4)2 2FSK的调制与解调 (5)2.1 2FSK的调制原理 (5)2.2 2FSK的解调原理 (6)3 仿真系统模型的设计 (7)3.1仿真思路 (7)3.2 程序和仿真结果 (7)3.3 Simulink仿真模型图 (10)3.4 结果分析 (13)3.4.1 Matlab仿真结果分析 (13)3.4.2 simulink仿真结果分析 (14)结论 (15)参考文献 (16)附录A MATLAB仿真程序 (17)通信原理课程设计引言移频键控（FSK）是数据传输中最常用的一种调制方式，FSK方法简单，易于实现，抗噪声和抗衰落性能较强。

FSK主要应用于中低速数据传输以及衰落信道和频带较宽的信道中。

本次课程设计主要运用MATLAB软件，在Simulink平台下建立仿真模型，实现模拟基带信号经2FSK调制与解调的传输过程，通过分析比较调制与解调输出波形，理解2FSK调制原理。

在分别加入高斯白噪声，观察对波形的影响，并对其进行分析总结。

***：2FSK调制与解调1 软件介绍1.1 Matlab介绍Matlab[1]是一种解释性执行语言，具有强大的计算、仿真、绘图等功能。

由于它使用简单，扩充方便，尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能，使其成为了巨大的知识宝库。

科研工作者通常可以通过Matlab来学习某个领域的科学知识，这就是Matlab真正在全世界推广开来的原因。

目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面，它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口，同时因为有最丰富的函数库（工具箱），所以计算的功能实现也很简单，进一步受到了科研工作者的欢迎。

目录1 设计原理 (2)1.1 2 FSK调制的描述 (2)1.2 TLV320AIC23语音系统的设计 (5)2 软件程序 (5)2.1 编写链接配置文件 (6)2.2 编写中断向量表文件 (7)2.3 建立波形文件 (11)3 程序运行结果及分析 (12)4 结论 (13)5 参考文献 (14)FSK 信号调制1 设计原理1.1 2 FSK 调制的描述2FSK 信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的，被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化，即载频为0f 时代表传0，载频为1f 时代表传1。

显然，2FSK 信号完全可以看成两个分别以0f 和1f 为载频、以n a 和n a 为被传二进制序列的两种2ASK 信号的合成。

2FSK 信号的典型时域波形如图1所示，其一般时域数学表达式为：-A图1 2FSK 信号的典型时域波形t nT t g a t nT t g a t S n s n n s n FSK 102cos )(cos )()(ωω⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑式中，002f πω=，112f πω=，n a 是n a 的反码，即⎩⎨⎧=P P a n －概率为概率为110⎩⎨⎧=PPa n －概率为概率为101因为2FSK 属于频率调制，通常可定义其移频键控指数为s s R f f T f f h /0101-=-=显然，h 与模拟调频信号的调频指数的性质是一样的，其大小对已调波带宽有很大影响。

2FSK 信号与2ASK 信号的相似之处是含有载频离散谱分量，也就是说，二者均可以采用非相干方式进行解调。

可以看出，当h<1时，2FSK 信号的功率谱与2ASK 的极为相似，呈单峰状；当h>>1时，2FSK 信号功率谱呈双峰状，此时的信号带宽近似为：s FSK R f f B 2012+-=（Hz ）2FSK 信号的产生通常有两种方式：（1）频率选择法；（2）载波调频法。

matalb课程设计2fsk一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握MATLAB基本操作，能够运用MATLAB进行简单的数值计算和数据处理。

具体分为三个部分：1.知识目标：学生需要掌握MATLAB的基本语法、数据类型、矩阵运算、函数调用等基本知识。

2.技能目标：学生能够熟练使用MATLAB进行编程，解决简单的数学问题和实际问题。

3.情感态度价值观目标：通过课程的学习，培养学生对科学计算的兴趣，提高学生的创新能力和实践能力。

二、教学内容教学内容主要包括MATLAB的基本操作和应用。

具体安排如下：1.第一章：MATLAB概述，介绍MATLAB的发展历程、基本语法和操作界面。

2.第二章：数据类型和矩阵运算，包括数值类型、字符串类型、逻辑类型以及矩阵的创建、运算和排序。

3.第三章：函数调用和编程，介绍MATLAB内置函数的使用，以及自定义函数的编写。

4.第四章：数值计算，包括线性方程组的求解、最小二乘法、插值和拟合等。

5.第五章：数据处理和可视化，介绍数据的导入导出、图像的绘制和数据的分析。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解MATLAB的基本概念和语法，让学生掌握MATLAB的基本操作。

2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生学会运用MATLAB解决实际问题。

3.实验法：安排上机实验，让学生亲手操作，巩固所学知识。

4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的合作能力和解决问题的能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《MATLAB教程》2.参考书：《MATLAB编程与应用》3.多媒体资料：教学PPT、视频教程4.实验设备：计算机、投影仪五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。

具体安排如下：1.平时表现：占课程总评的30%，包括课堂参与度、提问回答、小组讨论等。

2.作业：占课程总评的40%，包括编程练习、数据分析等，每两周布置一次，每次计20分，共100分。

2FSK调制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解2FSK（二进制频移键控）的基本概念，掌握其调制解调原理；2. 使学生掌握2FSK信号的数学表达，频谱特性以及功率谱密度；3. 引导学生了解2FSK在实际通信系统中的应用及其优势。

技能目标：1. 培养学生运用2FSK调制技术进行信号传输的能力，能够完成简单的2FSK 调制解调实验；2. 培养学生分析和解决2FSK通信过程中出现问题的能力；3. 提高学生利用所学知识解决实际通信问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信科学的兴趣和热情，激发他们探索通信领域奥秘的欲望；2. 培养学生团队合作精神，增强他们面对问题的勇气和信心；3. 引导学生认识到通信技术在现代社会中的重要性，培养他们的社会责任感和使命感。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够解释2FSK的基本原理，并用自己的语言描述其工作过程；2. 学生能够运用所学知识进行2FSK信号的仿真和分析，完成调制解调实验；3. 学生能够通过小组讨论、课堂汇报等形式，展示对2FSK通信技术的理解和应用；4. 学生能够关注通信领域的发展，认识到通信技术对社会的贡献，激发他们的学习热情和动力。

二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 2FSK基本概念与原理：- 2FSK的定义及其在通信系统中的应用；- 2FSK调制解调原理及其数学表达；- 2FSK信号的产生与接收。

2. 2FSK信号特性分析：- 2FSK信号的频谱特性；- 2FSK信号的功率谱密度；- 2FSK信号的抗干扰性能。

3. 2FSK调制解调技术：- 2FSK调制方法及其仿真实现；- 2FSK解调方法及其仿真实现；- 2FSK调制解调实验操作与结果分析。

4. 2FSK应用案例分析：- 2FSK在实际通信系统中的应用场景；- 2FSK与其他调制技术的比较；- 2FSK通信系统的性能优化。

信息科学与工程学院课程设计报告课程名称：通信原理专业：班级：学号：姓名：指导老师：二进制频移监控（2FSK ）的仿真与分析一） 设计内容利用matlab 编程或simulink 对2FSK 的调制和解调整个流程进行仿真。

二） 设计要求A)要求分析2FSK 的调制解调过程及其理论原理；B)利用matlab 编程或simulink 实现2FSK 整个系统的仿真； C)能够以图形化方式呈现对仿真过程中的重要接点处的波形； D)选用不同的调制频率验证课程中关于2FSK 的最小频率间隔的讨论。

一、2FSK 的调制解调过程及其理论原理1、表示式：⎩⎨⎧++=”时当发送“”时当发送“0)cos(1)cos()(0011ϕωϕωt A t A t s“1“1“0T2、产生方法：调频法：相位连续开关法：相位不连续3、接收方法：相干接收：非相干接收：（1）包络检波法：（2）过零点检测法二、最小频率间隔在原理上，若两个信号互相正交，就可以把它完全分离。

对于非相干接收：设: 2FSK 信号为⎩⎨⎧++=”时当发送“”时当发送“0)cos(1)cos()(0011ϕωϕωt A t A t s为了满足正交条件，要求 ：⎰=+⋅+Tdt t t 000110)]cos()[cos(ϕωϕω即要求：上式积分结果为：假设ω1+ω0>>1，上式左端第1和3项近似等于零，则它可以化简为由于ϕ1和ϕ0是任意常数，故必须同时有0)sin(01=-T ωω和 上式才等于0。

即要求：πωωn T =-)(01和πωωm T 2)(01=-式中，n 和m 均为整数。

为了同时满足这两个要求，应当令πωωm T 2)(01=-即令Tm f f /01=-所以，当取m =1时是最小频率间隔，它等于1 /T 对于相干接收：可以令01=-ϕϕ于是，式 0]1))[cos(sin()sin()cos(01010101=---+--T T ωωϕϕωωϕϕ化简为：)sin(01=-T ωω因此，要求满足：T n f f 2/01=-即，最小频率间隔等于1 / 2T 。

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。

2FSK 的解调一、教学目标：能画出2FSK 的包络检波法框图，并能说出各组成部分作用； 能理解2FSK 的相干检测法，并能说出各组成部分作用； 知道2FSK 过零检测法框图及解调过程。

二、教学重点、难点：重点知道2FSK 的包络检波法及相干解调过程； 难点是知道2FSK 过零检测法过程。

三、教学过程设计： 1.2FSK 的包络检波法： （1）包络检波法原理框图 其包检法的一般模型为：解调器由两支路2ASK 解调电路组成。

（2）各个部分的作用是：上下两个支路的带通滤波器，带宽相同，都是相应的2ASK 信号的带宽，是基带信号的两倍。

但是，它们的中心频率不同，分别为f1和f2.。

它的主要作用是起分路，用以分开两路2ASK 信号。

经过包络检波以后，分别取出它们的包络 和 抽样判决器起比较器作用，把两路包络信号同时送到抽样判决器进行比较，)(t s )(t s从而判决输出基带数字信号。

如果上下支路的抽样值分别是v1和v2表示，那么抽样判决器的判决准则为：2.2FSK的相干检测法：2FSK相干解调法的解调框图是：解调器相干检测法的具体解调电路是同步检波器。

上下支路的两个带通滤波器的作用跟包络检波法的作用一样，都是起分路作用。

它们的输出分别于相应的同步相干载波相乘，再分别经低通滤波器滤掉二倍频信号，取出含基带数字信息的低频信号。

抽样判决器在抽样到来时对两个低频信号的抽样值v1、v2进行比较判决，判决准则与包络检波法相同，这样就可以还原出基带数字信号了。

3.2FSK的过零检测法：相干检测法框图是：它的解调过程是：⎩⎨⎧<>”判为“，”1判为“，2121vvvv4.结论过零检测法在实际运用中用的较多。

四、课后作业或思考题：1、2FSK信号的解调有哪些方法？你能画出它们的解调框图么？五、本节小结：对本节内容进行小结。