移频键控FSK调制与解调系统设计实验

二进制移频键控（2FSK）一、实验目的1、掌握2FSK调制原理及其实现方法2、掌握2FSK解调原理及其实现方法3、了解非线性调制时信号的频谱变化二、实验内容1、理解2FSK的调制和解调原理并用SystemView软件仿真其实现过程2、用SystemView分析二进制移频键控调制前后信号频谱的变化三、实验原理1. 调制FSK是用不同频率的载波来传递数字消息的。

二进制移频键控（2FSK）：用二进制的数字信号去控制发送不同频率的载波。

即传“1”信号时发送频率为f1的载波；传“0”信号时发送频率为f2的载波。

这种调制属于非线性调制。

2FSK的时域表达式为：其中：为a n的反码。

2FSK调制方法有两种：(一)可以用矩形脉冲序列对一个载波进行调频而实现这也是利用模拟调频法实现数字调制的方法，框图如图2-8所示:图2-8 2FSK模拟调制法原理框图（二）键控法即用矩形脉冲序列对两个不同频率的载波进行选通框图如图2-9所示：图2-9 2FSK键控法原理框图2. 解调2FSK的解调方法有非相干解调和相干解调，如图2-10所示：图2-10 2FSK解调原理方框图这里的抽样判决器与2ASK解调时不同，只需判断哪一个输入样值大不专门设置门限电平。

四、2FSK调制解调系统的SystemView仿真1. 调制仿真框图及参数设置键控法：参数设置系统时钟：No. of Sample: 1001; Sample Rate: 10000Hz;No.of System Loop: 1器件参数矩形脉冲 0 1V; 100Hz; Offset 0; 0deg正弦信号 1 1V; 500Hz; 0deg正弦信号 2 1V; 1000Hz; 0deg;双刀开关 5 Logic---MixedSignal---SPDT；Gate Delay 0; Ctrl Thresh 0.5V2、解调仿真原理图及参数设置系统时钟：No. of Sample: 1024; Sample Rate: 20000Hz;No.of System Loop: 1五、实验结果及结果分析2. 调制信号波形矩形脉冲序列和调制信号波形如下图所示（键控法）：基带输入信号、调制信号波形图及功率谱密度图由图可见2FSK功率谱密度的特点如下：1)2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成,离散谱出现在500Hz和1000Hz两个载频位置2)若两个载频之差|f1 -f2|>fs功率谱密度中的连续谱部分出现双峰该实验中fs为100Hz, |f1 -f2|等于500Hz连续谱为双峰若两个载频之差|f1 -f2|≤fs则出现单峰3）所需传输带宽BFSK=|f1 -f2|+2fs2、 2FSK 调制解调信号波形输入信号和两种方法解调输出的信号波形：起始图为输入信号中间为非相干解调结果，最后为相干解调结果六、思考题1、何谓频分复用？试设计一个2路信号频分复用的调制解调系统并仿真实现（1）频分复用(FDM)：将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。

FSK调制及解调实验报告
实验背景和目的：
FSK调制及解调是一种常用的数字调制和解调技术。

FSK调制和解调
主要用于数字通信系统中，通过改变载波频率来表示数字信号的不同符号。

本实验旨在通过对FSK调制和解调技术的实际操作，加深对该技术原理和
应用的理解和掌握。

实验原理：
实验步骤：
1.搭建FSK调制电路：根据实验要求，搭建FSK调制电路，包括信号源、载波发生器、混频器等组成部分。

2.设置调制参数：根据实验要求，设置信号源的频率、调制信号的频
率等参数。

3.进行调制实验：将调制信号通过混频器与频率稳定的载波信号相乘，得到FSK调制信号。

4.搭建FSK解调电路：根据实验要求，搭建FSK解调电路，包括滤波器、频率判决电路等组成部分。

5.进行解调实验：将接收到的FSK信号输入解调电路，通过滤波器滤
除不需要的频率成分，再经过频率判决电路，判断接收到的信号是低频率
还是高频率，从而还原原始数字信号。

6.记录实验结果：记录调制信号和解调信号的波形图，并进行分析。

实验结果和分析：
经过实验操作和数据记录，得到了调制信号和解调信号的波形图。

通
过对比波形图可以看出，解调信号与调制信号基本一致，表明调制和解调
过程基本无误。

实验结果验证了FSK调制和解调技术的可行性和有效性。

结论：
通过本次实验，我们深入了解了FSK调制和解调技术的原理和应用。

通过实际操作和数据记录，我们掌握了FSK调制和解调的实验步骤和方法。

实验结果验证了FSK调制和解调技术的可行性和有效性，对今后的数字通
信系统的设计和实现具有重要的参考价值。

*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2012年春季学期《通信系统基础实验》设计项目实验报告设计题目：频移键控数字调制器电路设计专业班级：通信工程（09）级（4）设计小组名单：指导教师：频移键控数字调制器电路设计一. 设计实验目的1. 理解FSK调制的工作原理及电路组成。

2. 理解利用锁相环解调FSK的原理和实现方法。

二.设计指标和技术要求一般的数字调制技术，如幅度键控（ASK）、移相键控（PSK）和移频键控（FSK）三种。

本实验要求掌握正弦振荡器、调制器等单元电路。

掌握调制的基本原理。

通过实际的方案分析进行比较，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，编写设计说明，能正确地反映设计和实验成果，能正确的绘制电路图。

对数字调制技术的要求如下：1. 在信道衰落条件下，误码率要尽可能低。

2. 发射频谱窄，对相邻信道干扰小。

3. 能提供较高的传输速率。

4. 易于集成。

对数字调制技术的指标如下：1. 根据2FSK特点，信源输入以及对应的频率自己确定。

2. 了解2FSK信号调制解调的原理。

三. 整体电路原理图设计在数字通信系统中，由于数字信号具有丰富的低频成分，不宜进行无线传输或长距离电缆传输，因而同模拟调制一样，需要将基带信号进行高频正弦调制，即数字调制。

与模拟调制相比，数字调制并无本质区别，都属于正弦波调制，但是数字调制系统也有自身的特点，其技术要求与模拟调制系统也有不同。

一般来说，数字调制技术可分为两种类型：一是利用模拟方法实现数字调制，即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；二是利用数字信号的离散取值特点去键控载波，从而实现数字调制，这种方法通常称为键控法。

常用的数字调制方式有振幅键控（2ASK）、移频键控（2FSK）、移相键控（2PSK）等。

随着科技的发展，电子产品市场运作节奏也进一步加快，涉及诸多领域的现代电子技术已迈入一个全新的阶段，如何把通信系统中调制技术的强大优势发挥出来，就是目前电路研究发展的方向了，从而使电路性能得到进一步的改善，这对数字电路来说也算是个不小的突破。

通信fsk实验报告通信FSK实验报告一、引言通信技术是现代社会中不可或缺的一部分，而频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）是一种常见的数字调制技术。

本实验旨在通过搭建一个FSK通信系统，探究FSK技术的原理和应用。

二、实验目的1. 了解FSK调制和解调的原理；2. 学习使用实验仪器搭建FSK通信系统；3. 通过实验验证FSK通信系统的可行性和稳定性。

三、实验原理FSK是一种通过改变载波频率来传输数字信息的调制技术。

在FSK调制中，数字“0”和“1”分别对应不同的频率。

在发送端，通过将二进制数字转换为相应的频率信号，将数字信息转化为模拟信号。

在接收端，通过解调器将接收到的信号转换回二进制数字。

四、实验步骤1. 搭建FSK通信系统：将信号发生器、调制器和解调器依次连接起来，确保信号的连续传输。

2. 设置信号发生器：将信号发生器的频率设置为载波频率，并调整幅度，使其适合实验条件。

3. 设置调制器：将调制器的输入端连接到信号发生器的输出端，将调制器的输出端连接到解调器的输入端。

4. 设置解调器：将解调器的输出端连接到示波器，以便观察解调后的信号。

5. 发送信号：通过调制器发送一串二进制数字，观察解调器输出的信号波形。

6. 分析结果：根据解调器输出的信号波形，判断FSK通信系统的可行性和稳定性。

五、实验结果与分析在实验过程中，我们成功搭建了FSK通信系统，并通过调制器发送了一串二进制数字。

在解调器输出的信号波形中，我们可以清晰地观察到不同频率的信号。

这表明FSK技术可以有效地将数字信息转化为模拟信号，并在接收端进行解调。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了FSK调制和解调的原理，并成功搭建了一个FSK通信系统。

实验结果表明，FSK技术在数字通信中具有可行性和稳定性，能够有效地传输数字信息。

在实际应用中，FSK技术被广泛应用于无线通信、数据传输等领域。

七、实验改进尽管本次实验取得了较好的结果，但仍有改进的空间。

FSK调制与解调系统设计一、FSK调制与解调系统原理FSK调制（Frequency Shift Keying）是一种基于载波频率变化来传输数字信息的调制技术。

在FSK调制中，数字信号被转换为两个不同频率的载波信号，分别对应数字信号的“0”和“1”。

FSK调制使用两个不同频率的载波信号来区分数字信号的不同状态，从而实现信号的传输。

1.将数字信号划分为一段一段的离散时间片段。

2.对于每个时间片段，根据数字信号的状态选择对应的载波频率。

3.将选择的载波频率的信号与数字信号进行调制，生成FSK信号。

FSK解调（Frequency Shift Keying demodulation）是将接收到的FSK信号还原为原始的数字信号的过程。

FSK解调系统需要对接收到的FSK信号进行解调，将不同频率的载波信号转换为数字信号的“0”和“1”。

FSK解调使用了两个不同频率的载波信号，并将接收到的信号与这两个频率的载波信号进行频率对比，从而实现信号的解调。

FSK解调的原理如下：1.接收到FSK信号，并提取出信号中的两个频率分量。

2.对接收到的信号进行滤波和放大，增强信号的稳定性和可靠性。

3.判断接收到的信号的频率与载波频率的对比结果，从而得出数字信号的状态。

二、FSK调制与解调系统设计方法1.信号生成：在FSK调制系统中，根据数字信号的状态选择对应的载波频率信号。

这可以通过频率可调的震荡器来实现，通过控制震荡器输出频率的方式来生成不同频率的载波信号。

2.滤波和放大：在FSK解调系统中，接收到的FSK信号会包含噪声和其他干扰信号。

为了增强信号的稳定性和可靠性，需要对接收到的信号进行滤波和放大处理。

滤波可以通过低通滤波器来实现，将高频噪声滤除，同时放大信号的幅度以提高解调的灵敏度。

3. 频率对比：接收到的FSK信号中会包含两个不同频率的载波信号。

为了将接收到的信号从载波信号转换为数字信号，需要进行频率对比。

可以通过相位锁定环（Phase-Locked Loop）来实现频率对比。

FSK调制解调实验报告1.实验目的:1.掌握FSK(ASK)调制器的工作原理和性能测试；2.掌握FSK(ASK)锁相解调器的工作原理和性能测试；3.学习FSK(ASK)调制解调的硬件实现，掌握电路调整的测试方法。

二、实验仪器:1.信道编码和ASK。

FSK.PSK.QPSK调制模块，位数:a位和b位。

2.FSK解调模块，位数:C位。

3.时钟和基带数据生成模块，位数:G位。

4.100米双踪示波器。

Iii .实验内容:观察M序列(1，0，0/1码)基带数据的FSK (ASK)调制信号波和解调后的基带数据信号波形。

观察基带数字和FSK(ASK)调制信号的频谱。

改变信噪比，观察解调后的信号波形。

四.实验原理:数字调制是用于数据通信的早期通信方法。

由于这种调制解调方法易于实现，并且具有很强的抗噪声和抗群时延性能，因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了广泛的应用。

(FSK调制电路的工作原理。

FSK的调制模块采用可编程逻辑器件+数模转换器的软件无线电结构模式。

由于调制算法由可编程逻辑器件完成，该模块不仅可以完成ASK和FSK调制，还可以完成PSK、DPSK、QPSK、OQPSK等调制方式。

而且由于模块是可编程的，学生也可以基于模块进行二次开发，掌握调制解调的算法过程。

在学习ASK和FSK调制的同时，也希望同学们能够意识到，随着技术的发展，早期的纯模拟电路调制技术正在被新兴技术所取代，所以学习应该是一个进取的过程。

下图是调制电路的原理框图。

上图为应用可编程逻辑器件实现调制的电路原理图(可以实现多种方式的调制)。

基带数据时钟和数据通过JCLK和JD铆钉孔输入可编程逻辑器件，可编程逻辑器件按照设定的工作模式完成ASK或FSK的调制。

由于可编程逻辑器件是纯数字运算器件，调制后的输出需要经过D/A器件完成数模转换，再通过模拟电路对信号进行调整输出，加上射极跟随器就完成了整个调制系统。

在ASK/FSK系统中，默认的输入信号应该是2K时钟信号，在时钟和基带数据生成模块中有2K m序列输出，可以在本实验中使用。

实验一 FSK 调制解调实验一、 实验目的1、 了解FSK 调制的基本工作原理；2、 自行设计FSK 调制、解调单元；二、 实验仪器1、 J H5001（II ）通信原理基础实验箱 一台；2、 20MHz 示波器 一台；三、 实验原理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 的信号频谱如图2.12.1所示。

图2.12.1 FSK 的信号频谱FSK 信号的传输带宽Br ，由Carson 公式给出：Br=2Δf+2B其中B 为数字基带信号的带宽。

假设信号带宽限制在主瓣范围，矩形脉冲信号的带宽B=R 。

因此，FSK 的传输带宽变为：Br=2（Δf+R ）在JH500１II 型的FSK 调制框图如图2.12.2下：图2.12.2 FSK调制方框图用数字基带信号的电平高低不同控制UE01(CD4046)内部的压控振荡器的振荡频率。

当输入码元为0时，振荡频率为6～9KHz；当输入码元为1时，振荡频率为20～24KHz。

这些频率范围的调整是通过WE01、WE02来获取的。

其中WE01调整输入1、0信号的幅度，从而达到控制传号频率与空号频率的间隔。

WE02是调整送入到VCO输入端信号的直流偏移，通过调整WE02达到控制FSK中心频率的作用。

注意：FSK的数据输入信号来源于基带成形模块的测试序列，其通过KG02来选择不同的数据，数据速率受KG03控制，在FSK实验中KG03设置在500bps（KG03处于2-3状态）。

FSK解调框图见图2.12.3：图2.12.3 FSK解调方框图FSK解调的工作原理是用一个模拟锁相环UE02(CD4046)对输入的FSK信号进行鉴频。