通信原理报告

目录1 绪论--------------------------------------------------------------------------22 设计任务与要求-----------------------------------------------------------23 四路基带信号的2fsk传输系统的设计--------------------------------3 3.1总体结构设计----------------------------------------------------------3 3.2发送模块与传输模块-------------------------------------------------33.3同步模块与接收模块-------------------------------------------------44 发送模块的具体实现------------------------------------------------------4 4.1时分复用原理设计-----------------------------------------------------44.1.1时分复用的原理--------------------------------------------------54.1.2时分复用的实现--------------------------------------------------6 4.2 2FSK调制原理及频分复用-------------------------------------------74.2.1 2FSK键控调制电路---------------------------------------------74.2.2频分复用-----------------------------------------------------------84.2.3 2FSK的调制及频分复用的实现-------------------------------85 接收模块的具体实现--------------------------------------------------------9 5.1频分复用及2FSK的解调----------------------------------------------95.1.1频分复用及2FSK的解调原理---------------------------------95.1.2频分复用及2FSK的解调实现---------------------------------105.2时分复用的分接---------------------------------------------------------116 波形比较-----------------------------------------------------------------------12 7小结与体会---------------------------------------------------------------------131 绪论在通信系统的设计研发过程中，通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。

为了使复杂的设计过程更加便捷高效，使得分析与设计所需的时间和费用降低。

SystemView仿真系统能仿真大量的应用系统，能快速方便地进行动态系统设计与仿真，在本文中可以方便地加入SystemView的结果，完备的滤波和线性设计，先进的信号分析和数据处理，完善的自我诊断功能等。

这次课程，要求了解SystemView的运行环境及应用领域，逐步熟悉各种通信系统的仿真，由简到难，运用所学对几个实际系统的仿真进行分析和比较，熟悉SystemView的运行环境，掌握SystemView系统的基本操作，并对简单通信系统进行仿真。

这次课程设计要求掌握仿真的简单的通信系统有：模拟调制方式AM、DSB、SSB调制解调，数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调，抽样定理，时分复用。

在课设最后一天，独立按时完成老师指定的系统的仿真并最终选择其中一个系统仿真分析，最终作为写设计报告的内容。

这次我所写实验报告是基于SystemView的2FSK系统的仿真与分析2 设计任务与要求初始条件：1路数字基带信号的传输速率为2000HZ；时分复用信号路数为2 ；频分复用信号路数为2 ；同步信号的提取方法为*****信道衰减为20dB，存在白噪声；仿真软件为SystemView。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、设计复用信号的帧结构和帧同步码；2、设计发送、传输（无ISI）、接收和同步电路（小组成员分工）；3、确定部件类型、参数（电路放大倍数、带宽）等性能指标；4、连接部件组成系统，调试；5、仿真验证，要求收发信号波形基本一致并对结果进行分析；6、说明书撰写严格执行教务处文件。

3 四路基带信号的2fsk传输系统的设计3.1总体结构设计由于是4路基带信号的2fsk调制与解调，所以我们需要用到时分复用使其能够在同一信道上传输，2fsk的调制采用键控法，然后直接用加法器实现频分复用，假定信道衰减为20db，噪声为高斯白噪声。

在解调端我们先用带通滤波器得到各个波形，然后采用相干解调获得时分复用基带信号，最后送入时分复用解调电路解调获得相应的输出信号。

图 3.1 总体结构框图3.2 发送模块与传输模块利用systemview的custom器件产生一个8位的预置数据当做数字基带信号产生四路数字基带信号后，需要对多路信号进行时分复用。

时分复用的原理在于每路信号占用不同的时隙进行传送，为达到这个目的，可以用数选轮流选择四路信号，形成复用帧。

对四路基带信号进行两组时分复用后，我们得到两路时分复用信号，分别用不同的载波对它们进行2FSK调制，实现了频分复用和数模转化，这样就可以把调制后的信号送入信道中进行传输。

信道的噪声用软件中的高斯噪声源提供3.3同步模块与接收模块在接收端，首先用4个带通滤波器将用4个载频进行调制的4路2FSK信号分开，之后便可以送入2FSK的解调系统对它们分别进行解调。

解调后再两两相加应该得到的是与时分复用过后相同的信号，接下来进行解复接。

解时分复用的过程即是时分复用的逆过程4 发送模块的具体实现4.1 时分复用原理设计4.1.1时分复用原理时分复用的系统框图如下：图4.1.1 时分复用原理图如分析中所述，我们将一个抽样周期划为3个时隙，则复用后的信号帧的结构为（帧同步码）+（m（t）1）+（m（t）2）。

单路数字信号通过复接器填充到相应的分配时隙，最后复合成合路信号通过信道传输后，再进行解复用。

表1 帧结构4.1.2时分复用的实现实现电路如下：图4.1.2-1 时分复用仿真如图，各器件选用及参数调整如下：Token3为脉冲串Pulse Train，频率为2000Hz:Token4、Token6、Token7为分频器，分别为4、8、16分频； Token8、16、14提供用户自定义的码元；Token5、13、15为数据选择器，并行输出自定义码元；Token19数据选择器分时段输出三组码元，构成时分复用信号输出。

波形：图4.1.2-2时分复用仿真波形4.2 2FSK调制原理及频分复用4.2.1 2FSK键控调制电路复用信号图4.2.1键控调制原理图如图所示，复用信号为单极性非归零码(即“0””1”信号)。

随时钟变化，输入0时，键控开关接入cos（w1t）信号；输入为1时，键控开关接入cos（w2t）信号。

W1、w2均为复用信号码元速率的整数倍，且满足w2-w1>=2Rb，才能使解调器在解调端分成2路独立的信号。

4.2.2 频分复用两路复用信号分别通过2fsk键控调制之后产生两路2fsk调制信号，通过控制其频率可以使两路调制信号的带宽不混叠，然后通过加法器把这两路信号相加成1路调制信号，由于带宽不同，所以在解调端可以轻松地获得各个频带的的信号，即实现了频分复用。

4.2.3 2FSK的调制及频分复用的实现实现电路如图：图4.2.3-1 2FSK调制及频分复用仿真如图，各器件选用及参数调整如下：Token79、88为数字键控器，控制信号为0是加低频载波，控制信号为1时加高频载波；Token233、232、234、236为不同频率载波，频率分别为2000Hz、6000Hz、10000Hz、14000Hz。

频分复用的波形：图4.2.3-2 输出端波形如图，在相同的时钟信号内，由于数字键控开关和2个不同频率的载波的相乘，使波形发生如图所示的时密时疏的变化，即将数字信号的0,1变化加载到了模拟信号的频率之中，实现了2fsk的调制，然后将2路2FSK的的调制信号叠加到一路信号，即频分复用。

5 接收模块的实现5.1 频分复用及2FSK的解调5.1.1频分复用及2FSK的解调原理：图5.1.1 频分复用原理图如图，频分复用信号经过带通滤波器后会分解成为2路中心频率不同的调制信号，然后采用相干解调的方法解调出的复用的基带信号。

5.1.2 频分复用及2FSK的解调实现实现电路：图5.1.2-1 频分复用及2FSK的解调仿真波形：图5.1.2-2 频分复用及2FSK的解调仿真波形5.2 时分复用的分接实现电路：图5.2 时分复用的分接仿真电路波形：6 波形比较用户数据波形为：如图，可以看到输出波形与原用户波形相比较，波形基本一致，但是由于噪声和时延的关系，导致频率与原信号有出入。

7 小结与体会本次课程设计使我受益匪浅，学到很多方面的东西，包括System View软件基本使用，FSK调制解调技术以及时分复用技术还有动手解决问题的能力。

System View这个软件之前没有学习过，在拿到毕业设计的题目后便从图书馆和网上查找了相关资料学习这个软件的使用和操作。

学习该软件对于整个毕业设计十分重要，因为这个毕业设计不仅仅需要设计出2FSK调制解调器，并且需要用这个软件电路仿真。

如果只是设计出该调制解调器却不进行仿真就不了解自己的设计是否能够实现，等同于纸上谈兵。

通信系统中检测系统设计的一个重要方面就是电路仿真，只有设计的系统在软件上可以实现时，我们的设计才可能得到实际应用，很多具体的方面仅仅在设计时是考虑不到的，所以学会使用System View软件仿真设计的系统非常重要。

传统的FSK调制解调都需要硬件电路实现，电路比较复杂且难于调试。

用System View软件进行该系统的仿真充分感受到该软件的方便快捷，既不需要实际的硬件的电路，也不需要编译具体的程序。