2FSK数字信号频带传输系统的设计与建模

******************实践教学*******************2013年春季学期通信系统仿真训练题目：2FSK数字频带系统的设计与仿真专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：摘要本文介绍了2FSK系统的两种解调方式：相干解调和非相干解调。

本次课程设计主要利用MATLAB仿真2FSK系统的调制与解调过程，实现2FSK的调制与解调，主要采用相干解调的方式解调2FSK。

首先，利用Matlab仿真出2FSK的调制信号、载波信号、以及已调信号的波形图和频谱图，第二，在仿真出波形图和频谱图的基础之上，通过程序编出在不同信噪比情况下，2FSK的误码率分析，画出误码率与信噪比的关系图。

关键词:仿真FSK 误码率信噪比目录前言 (1)一. 基本原理 (2)1. 2FSK的简单介绍 (2)2. 2FSK的调制原理 (3)3. 2FSK的解调 (4)二、设计思路 (11)1.matlab的简单介绍 (11)2.FSK在matlab环境下实验的优劣 (12)3.信号产生 (12)4．信号调制 (13)5．解调 (13)6.流程图 (13)三、仿真结果及分析 (14)1.仿真结果 (15)2.结果分析 (18)总结 (19)致 (20)附录 (21)参考文献 (28)前言本课程设计主要研究2FSK数字频带系统的设计和仿真，通过本次设计达到以下几个目的：1.学会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信系统的基本理论，基本算法进行实际验证。

2.学习通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本使用方法，学会使用这些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。

4.用MATLAB7.0设计一种2FSK调制解调系统。

5.掌握2FSK调制和解调的原理与实现方法。

6.根据2FSK调制系统的原理给出调制和解调的原理框图。

2FSK在数字通信中应用较广泛，国际电信联盟建议在数据率低于1200b/s时采用2FSK体制，2FSK可以采用非相干接收方式，接受时不必利用信号的相位信息，因此特别适合应用于衰落信道/随参信道（如短波无线电信道）的场合，这些信道会引起信号的相位和振幅随机抖动和起伏。

目录1 技术要求 (3)2 基本原理 (3)2.1 二进制频率键控及其调制原理与框图 (3)2.2 2FSK系统的解调原理与框图 (5)3 建立模型描述 (6)3.1 用Matlab实现2FSK的调制与解调 (6)3.1.1 Matlab函数 (6)3.1.2 Simulink模块 (6)3.2用systemview实现2FSK的调制与解调 (7)3.2.1 相干解调模块 (7)3.2.2 非相干解调模块 (8)4模块功能描述及源程序代码 (8)4.1 MATLAB源程序代码 (8)4.2 Simulink模块功能分析 (15)4.3 Systemview模块功能分析 (20)4.3.1 相干解调模块功能分析 (20)4.3.2 非相干解调模块功能分析 (24)5 调试过程及结论 (28)5.1基于MATLAB程序的2ASK调制解调仿真过程及结论 (28)5.1.1 调试过程中各点的波形 (28)5.1.2 调试结论及改进 (29)5.2基于Simulink模块的2ASK调制解调仿真过程及结论 (29)5.2.1 调试过程中各点的波形 (29)5.2.2 调试结论及改进 (31)5.3基于Systemview的2ASK调制解调仿真过程及结论 (32)5.3.1 相干解调 (32)5.3.2 非相干解调 (34)6心得体会 (37)7参考文献 (38)二进制数字频带传输系统设计——2FSK 系统1 技术要求设计一个2FSK 数字调制系统，要求： （1）设计出规定的数字通信系统的结构；（2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）；（3）用Matlab 或SystemView 实现该数字通信系统； （4）观察仿真并进行波形分析； （5）系统的性能评价。

2 基本原理2.1 二进制频率键控及其调制原理与框图频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。

在2FSK 中，载波的频率随二进制基带信号在f1和 f2两点间变化，其表达式为：由图可见，2FSK 信号的波形（a ）可以分解为波形（b ）和波形（c ）,也就是说，一个2FSK 信号可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加。

二进制数字频带传输系统设计——2FSK 系统1 技术要求设计一个2FSK 数字调制系统，要求： 1）设计出规定的数字通信系统的结构；2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）； 3）用Matlab 或SystemView 实现该数字通信系统； 4）观察仿真并进行波形分析； 5）系统的性能评价。

2 基本原理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。

2FSK 信号的产生方法主要有两种。

一种可以采用模拟电咱来实现；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对两个不同的独立源进行先通，使其在每一个码元期间输出f1和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 信呈在相邻码元之间的相位是连续变化的，而键控法产生的2FSK 信号，是邮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不定期连续。

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。

由图2.1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 nn n ns n FSK t nT t g a t nT t g a t s ϕωθω+-++-=∑∑1111tak s 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tttttt图2.1 2FSK 信号的调制过程原理图2.1 2FSK 数字系统的调制原理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。

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。

摘要2FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式.本文主要简述了2FSK的设计原理,设计步骤和设计结果及分析.设计原理包括了2FSK的介绍,调制原理和解调原理;设计步骤包括了2FSK信号的产生,调制和解调;设计结果及分析则包括了2FSK信号产生,调制和解调每一步的结果分析和用matlab实现上述的结果. 2FSK在中低速数据传输中得到了广泛的应用。

所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。

关键词：2FSK 基带信号载波调制解调目录一引言 (1)二2fsk的基本原理和实现 (2)2.1 2FSK信号介绍 (2)2.2 2FSK信号的调制原理 (3)三详细设计步骤 (4)四设计结果及分析 (5)4.1 信号产生 (5)4.2 信号调制 (7)4.3 信号解调 (7)4.4 课程设计程序 (10)五心得体会 (14)参考文献 (15)一、引言本文主要利用matlab来实现2FSK数字调制系统解调器的设计。

该设计模块包含信源调制、发送滤波器模块、信道、接收滤波器模块、解调以及信宿，并对各个模块进行相应的参数设置。

在此基础上熟悉matlab的功能及操作，最后通过观察仿真波形进行波形分析及系统的性能评价。

2FSK信号的产生方法主要有两种：一种是模拟调频法，另一种是键控法，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Ts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的相位是连续变化的，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。

本实验采用的是模拟调频法产生2FSK信号。

2FSK信号的接受也分相干和非相干接受两种，非相干接收方法不止一种，他们都不利用信号的相位信息。

故本设计采用相干解调法。

在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。

毕业设计论文设计/论文题目：2FSK数字调制通信系统的毕业设计班级：姓名：指导老师：完成时间： 2009.122FSK数字调制通信系统的设计摘要调制解调器是通信系统中的关键设备，其性能的好坏直接关系到整个系统的性能。

本次设计的FSK调制系统具有抗干扰、抗噪声、抗衰减性能较强、技术复杂程度比较低、成本低等诸多优点，因而广泛应用与实际电路中。

在中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。

此外，许多集成芯片里也用到了FSK调制技术。

本次设计的FSK电路可广泛用于计算机网络、办公自动化、远程自控系统及移频通信中。

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。

从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善,到现在数字调制技术的广泛运用,使得信息的传输更为有效和可靠.。

采用FSK调制方式的主要优点是：①无需载波恢复，大大降低了系统复杂度。

②对幅度的非线性抗干扰能力强。

因为FSK信号为恒包络信号，其信息完全包含在信号的过零点上，所以比起调幅信号，其对幅度非线性抗干扰能力要强。

③调制解调易用软硬件实现，简单易懂。

关键字： VHDL语言；2FSK调制；2FSK解调；MFSK调制2FSK Digital modems Communication System DesignSummaryModem is the key equipment of communications system; its performance will have a direct effect on the performance of the whole system. The design of the FSK modulation system has advantages such as anti-jamming, anti-noise, high-attenuation performance, relatively low technical complexity and low cost, thus widely applying in actual circuit. It has been more widely used in the low-speed data transmission communication system. In addition, many integrated chip also used the FSK modulation technique.The design of the FSK circuit can be widely used in computer networking, office automation, remote-controlled system and the frequency shift in communication. Modern communication systems require far distance communications, telecommunications capacity, and transmission quality. As one of the key technologies of its modem technology has always been an important researching direction of people. From the earliest AM FM analog technology improving, and now digital modulation of the extensive use of technology, making the transmission of information more effective and reliable. The main advantages of using FSK modulation are: ①without carrier recovery, significantly reducing system complexity. ② strong anti-interference capability on the rate of non-linear. Because the FSK signals are constant envelope signals, the information are totally included in the over 0.1 signal point, rather than AM signals, having stronger anti-interference capability on the rate of non-linear. ③ modem is easy to achieve by using software and easy-to-understand.Key word: VHDL Language；The 2FSK make；The 2FSK solution adjust；The MFSK make绪论如今社会通信技术的发展速度可谓日新月异，计算机的出现在现代通信技术的各种媒体中占有独特的地位，计算机在当今社会的众多领域里不仅为各种信息处理设备被使用，而且它与通信向结合，使电信业务更加丰富。

摘要信号的载波调制有三种方法，包含振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）。

本次综合训练主要是利用MATLAB仿真软件，利用2FSK完成对数字信号频带传输系统的设计与仿真实现。

关键词:载波调制 2FSK 仿真目录前言 (1)一、数字频带传输 (2)二、二进制频移键控（2FSK） (3)2.1 基本原理 (3)2.2 2FSK数字系统的调制原理 (4)2.3 2FSK数字系统的解调原理 (4)三、MATLAB介绍 (6)四、流程图 (8)五、仿真结果及分析 (9)5.1仿真结果 (9)5.2结果分析 (12)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录 (17)前言对于大多数的数字传输系统来说，由于数字基带信号往往具有丰富的低频成分，而实际的通信信道又具有带通特性，因此，必须用数字信号来调制某一较高频率的正弦或脉冲载波，使已调信号能通过带限信道传输。

数字调制是用基带数字信号控制高频载波，把基带数字信号变换为频带数字信号的过程。

数字解调是已调信号通过信道传输到接收端，在接收端通过解调器把频带数字信号还原成基带数字信号的反变换。

频带传输系统是指包括数字调制和数字解调过程的传输系统。

从原理上来说，受调制载波的波形可以是任意的，只要已调信号适合于信道传输就可以了。

但实际上，在大多数数字通信系统中，都选择正弦信号作为载波。

这是因为正弦信号形式简单，便于产生及接收。

数字调制技术一般可分为两种类型：(1) 利用模拟方法去实现数字调制，即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；(2) 利用数字信号的离散取值特点键控载波，从而实现数字调制——键控法。

键控法的特点：数字电路实现，调制变换速率快，调整测试方便，体积小和设备可靠性高。

数字调制可分为二进制调制和多进制调制两种。

根据已调信号的结构形式可分为线性调制和非线性调制两种。

数字调制方式分为调幅、调频和调相三种基本形式一、数字频带传输数字频带传输是在计算机网络系统的远程通信中把数字信息调制成模拟音频信号后在发送和传输，到达接收端时再把音频信号解调成原来的数字信号的传输技术。

数字通信系统的设计与实现摘要：本设计为掌握利用MATLAB软件对2FSK数字频带通信系统的设计与建模来加深对所学知识的理解和掌握，通过MATLAB仿真平台，运用所学的理论知识与方法进行2FSK数字频带通信系统的设计。

经过软件调试与仿真最终设计出符合指标要求的数字频带通信系统。

设计的系统能够对输入的基带信号进行准确的调制与解调，并同时尽量减少外界信号的干扰，达到很好的效果。

关键词：2FSK；数字传输系统；MATLAB仿真目录第1章引言 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 本课程设计的主要内容 (1)1.3 本课程设计的主要章节安排 (1)第2章 2FSK的基本原理 (2)2.1 总体思想 (2)2.2 2FSK数字系统的调制原理 (2)2.3 2FSK信号的解调及抗噪声性能 (3)2.3.1 2FSK信号的解调方法 (3)2.3.2 相干2FSK解调器的误码率 (4)2.3.3 包络2FSK解调器的误码率 (6)第3章 2FSK的仿真实现 (8)3.1 通信系统基本模型 (8)3.2 MATLAB程序设计 (8)3.3 MATLAB仿真波形实现 (12)第4章结束语 (16)参考文献 (17)第1章引言1.1 选题的目的和意义数字基带信号是低通型信号，其功率谱集中在零频附近，它可以直接在低通型信道中传输，然而，实际信道很多是带通型的，数字基带信号无法直接通过带通型信道。

因此，在发送端需要把数字基带信号的频谱搬移到带通信道的通带范围内，以便信号在带通型信道中传输，这个频谱的搬移过程称为数字调制，相应地，在接受端需要将已调信号搬回来，还原为基带信号，这个反搬移过程叫数字解调。

本课程设计目的在于熟悉2FSK调制及相干解调过程，通过Matlab软件予以仿真测试验证，并作一定的误码分析。

1.2 本课程设计的主要内容本设计为数字通信系统的设计与实现。

主要内容以利用MATLAB设计出2FSK数字通信系统的设计与建模为例，包括信源，调制，发送滤波器模块，信道，接收滤波器模块以及信宿；根据通信原理设计粗话各个模块的参数（例如码速率，滤波器截止频率等）；用MATLAB软件观察仿真并进行波形分析，针对结果进行性能评价。

西安邮电大学《通信原理》软件仿真实验报告实验名称：实验八数字频带系统——2FSK系统院系：通信与信息工程学院专业班级：通工学生姓名：学号：（班内序号）指导教师：报告日期：2013年5月15日实验八数字频带系统——2FSK系统●实验目的：1、掌握2FSK信号的波形和产生方法；2、掌握2FSK信号的频谱特点；3、掌握2FSK信号的解调方法；4*、掌握2FSK系统的抗噪声性能。

●仿真设计电路及系统参数设置：数字频带系统——2FSK系统仿真设计电路图1 数字频带系统——2FSK系统仿真设计电路时间参数：No. of Samples =8192；Sample Rate =10000Hz单极性不归零码Rate = 100Hz，Amp =1V，Offset = 1V；载波1Amp = 1V，Freq = 1000Hz；载波2Amp = 1V，Freq= 500Hz；功率谱密度选择（dBm/Hz 1 ohm）；带通滤波器8、22参数为850Hz-1150Hz，带通滤波器9、23参数为350Hz-650Hz；低通滤波器14、15、26、27参数为0-250Hz；采样器采样频率为100Hz；比较器，Compare=“>=”，True output=2v，False output=0v；仿真波形及实验分析：1、采用键控法，记录2FSK信号的波形和功率谱密度；2、调整载频，观察并记录2FSK信号功率谱密度的变化；载波1Amp = 1V，Frep = 1000Hz；载波2Amp = 1V，Frep =900Hz；带通滤波器8、22参数改为850Hz-1150Hz，带通滤波器9、23参数为750Hz-1050Hz；图2-1 2FSK信号的功率谱密度分析：由上看出2FSK信号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，连续谱由两个中心位于f1和 f2处的双边谱叠加而成。

连续谱的形状随着两个载频之差|f1-f2|的大小而变化，若|f1-f2|≤fs则出现单峰；若|f1-f2|＞fs，出现双峰。

班级：通工1510 姓名：石龙飞学号：03151307（20）软件仿真实验七数字频带系统—2FSK系统实验目的：1、掌握2FSK信号的产生方法；2、掌握2FSK信号波形和的频谱特点；3、掌握2FSK信号的解调方法；4、掌握2FSK系统的抗噪声性能。

知识要点：1、2FSK信号的产生方法；2、2FSK信号的波形和频谱；3、2FSK信号的解调方法；4、2FSK系统的抗噪声性能。

仿真要求：建议时间参数：No. of Samples = 8192；Sample Rate = 10000Hz双边功率谱密度选择（Power dBm in 50 ohm）1、采用键控法，记录2FSK信号的波形和功率谱密度；2*、调整载频，观察并记录2FSK信号功率谱密度的变化；3、采用相干解调，记录恢复信号的波形；4、采用包络检波，记录恢复信号的波形；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的变化；6*、改变高斯白噪声的功率谱密度，观察并记录恢复信号波形的变化。

实验报告要求：1、记录信源与2FSK信号的波形和功率谱密度，并分析其波形和频谱的特点；2*、记录2FSK信号功率谱密度的变化，并分析载频对其的影响；3、比较2FSK信号的两种解调方法；4*、记录恢复信号波形的变化，分析噪声对恢复信号的影响。

系统框图：仿真结果与实验分析：1、原始信号、已调信号、回复信号的波形频谱2、加入高斯白噪声时的误码率统计结论：2FSK有两个频率成分，因此需要两个频率不同的信号进行调制，结果通过频谱图也可以看出有两个明显的频率成分。

再加入高斯白噪声后，进行误码率统计，很明显可以看到，相干解调优于包络检波。

实验成绩评定表。

基于MATLAB的2FSK数字通信系统设计一、课程设计目的本次课程设计是对通信原理课程理论教学和实验教学的综合和总结。

通过这次课程设计，使同学认识和理解通信系统，掌握信号是怎样经过发端处理、被送入信道、然后在接收端还原。

要求学生掌握通信原理的基本知识，运用所学的通信仿真的方法实现某种传输系统。

能够根据设计任务的具体要求，掌握软件设计、调试的具体方法、步骤和技巧。

对一个实际课题的软件设计有基本了解，能进一步掌握高级语言程序设计基本概念，掌握基本的程序设计方法，拓展知识面，激发在此领域中继续学习和研究的兴趣，为学习后续课程做准备。

二、课程设计内容在信道中，大多数具有带通传输特性，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。

可以用数字基带信号改变正弦型载波的幅度、频率或相位中的某个参数，产生相应的数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制。

也可以用数字基带信号同时改变正弦型载波幅度、频率或相位中的某几个参数，产生新型的数字调制。

本课程设计旨在根据所学的通信原理知识，并基于MATLAB软件，设计一2FSK 数字通信系统。

2FSK数字通信系统，即频移键控的数字调制通信系统。

可以基于MATLAB 仿真软件以及Simulink仿真环境设计该系统。

频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。

在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。

因此，一个2FSK信号的波形可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。

可以利用频率的变化传递数字基带信号，通过调制解调还原数字基带信号，实现课程设计目标。

三、设计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在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可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加。

然后在MATLAB中产生高斯白噪声，这非常方便，可以直接应用两个函数，一个是WGN，另一个是AWGN。

目录1 技术指标 (1)2 基本原理 (1)2.1 2FSK的基本原理 (1)2.2 2FSK的调制原理 (2)2.3 2FSK的解调原理 (2)2.3.1 2FSK相干解调 (3)2.3.2 2FSK非相干解调 (3)3 建立模型描述 (4)3.1 基于SystemView的2FSK信号系统仿真设计 (4)3.2 基于simulink的2FSK信号系统仿真设计 (5)3.3基于m语言的2FSK信号系统仿真设计 (7)4 模型组成模块功能描述（或程序注释） (7)4.1基于SystemView的2FSK信号系统仿真设计模块的功能描述 (7)4.1.1 2FSK的调制与相干解调 (7)4.1.2 2FSK的调制与非相干解调 (8)4.2基于simulink的2FSK信号系统仿真设计模块的功能描述 (8)4.2.1 2FSK的调制与相干解调 (8)4.2.2 2FSK的调制与非相干解调 (9)4.3基于m语言的2FSK信号系统仿真设计的程序注释 (10)5 调试过程及结论 (14)5.1基于Sytemview的2FSK信号系统仿真设计的过程和结果 (14)5.1.1 2FSK调制与相干解调过程和结果 (14)5.1.2 2FSK调制与非相干解调过程和结果 (15)5.2基于simulink的2FSK系统仿真设计的过程和结果 (17)5.2.1 2FSK的调制与相干解调过程和结 (17)5.2.2 2FSK调制与非相干解调的过程和结果 (19)5.3基于m语言程序的2FSK仿真设计的结果 (20)6 心得体会 (22)7 参考文献 (23)二进制数字频带传输系统设计——2FSK系统1 技术指标设计一个2FSK 数字调制系统，要求：（1）设计出规定的数字通信系统的结构；（2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）；（3）用Matlab 或SystemView 实现该数字通信系统；（4）观察仿真并进行波形分析；（5）系统的性能评价。

西安邮电大学
《通信原理》软件仿真实验报告
实验名称：数字频带系统——2FSK系统院系：通信与信息工程学院
专业班级：XXXX
学生姓名：XXX
学号：XXXX （班内序
号）XX
指导教师：XXX
报告日期：XXXX年XX月XX日
●实验目的：
1、掌握2FSK信号的波形和产生方法；
2、掌握2FSK信号的频谱特点；
3、掌握2FSK信号的解调方法；
4*、掌握2FSK系统的抗噪声性能。

●仿真设计电路及系统参数设置：
时间参数：No. of Samples =8192；Sample Rate =10000Hz；
1、键控法，记录2FSK信号的波形和功率谱密度；
原始信号：
参数：f = 200HZ A = 2V OFFSET = 2V PN序列
键控已调信号：
2、相干解调，记录恢复信号的波形和功率谱密度；相干恢复：
3、包络检波，记录恢复信号的波形和功率谱密度；
4、接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声（0.0005）；
由这三个图我们可以得出：与2ASK的解调特点一样，相干解调的可靠性比包络检波高。

实验成绩评定一览表
系统设计与模块布局
系统设计合理，模块布局合理，线迹美观清楚
系统设计合理，模块布局较合理，线迹清楚
系统设计、模块布局较合理，线迹较清楚
系统设计基本合理，模块布局较合理，线迹较清楚系统设计不够合理，模块布局较合理，线迹较清楚
参数设置与仿真波形
参数设置合理，仿真波形丰富、准确
参数设置合理，仿真波形较丰富、较准确参数设置较合理，仿真波形较丰富
参数设置较合理，仿真波形无缺失、无重大错误。

西安邮电大学《通信原理》软件仿真实验报告实验名称：数字频带系统——2FSK系统院系：专业班级：学生姓名：学号：（班内序号）指引教师：报告日期：●实验目：1、掌握2FSK信号波形和产生办法；2、掌握2FSK信号频谱特点；3、掌握2FSK信号解调办法；4*、掌握2FSK系统抗噪声性能。

●仿真参数及系统框图：信源信号（1）Amp=10v,Rate=3000Hz（2）Amp=10v,Rate=6000Hz; 载波信号：Amp=10,Rate=3000Hz;单极性不归零码Rate = 1000Hz，Amp =1V，Offset = 1V；带通滤波器：（1）Low Fc = Hz，Hi Fc = 4000Hz；带通滤波器：（2）Low Fc = 5000Hz，Hi Fc = 7000Hz；低通滤波器：Fc=1000Hz；极点个数为1Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz；仿真波形及实验分析：1、采用键控法，记录2FSK信号波形和功率谱密度；分析：由上看出2FSK信号功率谱由持续谱和离散谱两某些构成,离散谱出当前f1和f2位置，功率谱密度中持续谱某些普通浮现双峰。

2、采用相干解调，记录恢复信号波形和功率谱密度；分析：相干解调可以恢复出原始信号，在没有高斯噪声状况下也没有失真3、采用包络检波，记录恢复信号波形和功率谱密度；分析：包络检波可以恢复出原始信号，在没有高斯噪声状况下也没有失真4、在接受机模仿带通滤波器前加入高斯白噪声；分析：在高斯噪声小时候，相干解调恢复信号波形几乎无失真。

在高斯噪声大时候相干解调性能逐渐削弱。

实验成绩评估一览表。

目录1 绪论 (1)1.1 软件介绍 (1)1.2 题目分析及意义 (2)2 2FSK的调制 (3)2.1 2FSK的产生方法 (3)2.2 2FSK的调制原理图 (4)2.3 2FSK调制的建模方框图 (4)3 2FSK的解调 (5)3.1 2FSK的解调方法 (5)3.2 2FSK调制的建模方框图 (7)4 2FSK仿真 (8)4.1 VHDL建模 (8)4.2 调制仿真 (8)4.3 解调仿真 (9)5 心得体会 (10)6 参考文献 (10)附录1 调制VHDL代码 (11)附录2 解调VHDL代码 (12)附录3 本科生课程设计成绩评定表 (14)1 绪论1.1 软件介绍Xilinx公司的ISE软件平台具有界面友好、操作简单的特点，再加上Xilinx的FPGA 芯片占有很大的市场，使其成为非常通用的FPGA工具软件。

ISE作为高效的EDA设计软件工具，与第三方软件扬长补短，使软件功能越来越强大，为使用者提供了更加丰富的Xilinx设计资源。

ISE的主要功能包括设计输入、综合、仿真、实现和下载，涵盖了可编程逻辑器件开发的全过程，下面简要说明各功能的作用：1、设计输入：ISE提供的设计输入工具包括用于HDL代码输入和查看报告的ISE文本编辑器（The ISE Text Editor），用于原理图编辑的工具ECS（The Engineering Capture System），用于生成IP Core的Core Generator，用于状态机设计的StateCAD以及用于约束文件编辑的Constraint Editor等。

2、综合：ISE的综合工具不但包含了Xilinx自身提供的综合工具XST，同时还可以内嵌Mentor Graphics公司的Leonardo Spectrum和Synplicity公司的Synplify，实现无缝链接3、仿真：ISE本身自带了一个具有图形化波形编辑功能的仿真工具HDL Bencher，同时又提供了使用Model Tech公司的Modelsim进行仿真的接口。

1.FSK信号的产生library ieee;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all; entity PL_FSK isport(clk:in std_logic;start:in std_logic;x:in std_logic;y:out std_logic);end PL_FSK;architecture behav of PL_FSK is signal q1:integer range 0 to 11; signal q2:integer range 0 to 3; signal f1,f2:std_logic;beginprocess(clk)beginif clk'event and clk='1' thenif start='0' then q1<=0;elsif q1<=5 then f1<='1';q1<=q1+1; elsif q1=11 then f1<='0';q1<=0; else f1<='0';q1<=q1+1; end if;end if;end process;process(clk)beginif clk'event and clk='1' thenif start='0' then q2<=0;elsif q2<=0 then f2<='1';q2<=q2+1; elsif q2=1 then f2<='0';q2<=0; else f2<='0';q2<=q2+1;end if;end if;end process;process(clk,x)beginif clk'event and clk='1' thenif x='0' then y<=f1;else y<=f2;end if;end if;end process;end behav;仿真2．2FSK的解调library ieee;use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity PL_FSK2 isport(clk:in std_logic;start:in std_logic;x:in std_logic;y:out std_logic);end PL_FSK2;end behav; architecture behav of PL_FSK2 issignal q:integer range 0 to 11;signal xx:std_logic;signal m:integer range 0 to 5;beginprocess(clk)beginif clk'event and clk='1' then xx<=x;if start='0' then q<=0;elsif q=11 then q<=0;else q<=q+1;end if;end if;end process;process(xx,q)beginif q=11 then m<=0;elsif q=10 thenif m<=3 then y<='0';else y<='1';end if;elsif xx'event and xx='1' then m<=m+1;end if;end process;。