基于matlab的2fsk调制系统的设计____论文.doc

课程设计(论文) 题 目 名 称 2FSK调制系统的设计与仿真 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。? 关键字:2FSK；载波；调制解调? 目 录 第1章 课程设计的任务与要求 1 1.1 2FSK简介 1 1.2 课程设计的任务 1 1.3 课程设计的要求 1 第2章 课程设计的研究基础 2 2.1数字通信系统的基本模型 2 2.2 2FSK调制解调基本原理 2 第3章 2FSK调制解调系统方案设计 4 3.1 方案提出 4 3.2 方案比较 5 第4章 2FSK调制解调系统设计 6 4.1各单元模块功能介绍及电路设计 6 4.2 电路参数的计算及元器件的选择 7 4.3系统整体电路图 7 第5 章 2FSK调制解调系统仿真和调试 8 5.1 仿真软件介绍 8 5.2 系统仿真实现 9 5.3 系统测试 10 5.4 数据分析 11 第1章 课程设计的任务与要求 1.1 2FSK简介 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。然而，实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号。为了使数字信号在带通系统中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。在接收端，通过解调器把带通信号还原为数字基带信号的过程称为数字解调。? 数字调制的基本方式有三种：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。本文介绍的就是二进制数字频移键控系统（2FSK）。? 移频键控（FSK）是数据通信中最常用的一种调制方式。FSK方法简单，易于实现，并且解调不需要恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能较强。缺点是占用频带较宽，频带利用不够经济。FSK主要应用于低中速数据传输，以及衰落信道和频带较宽的信道中。 1.2 课程设计的任务 1.学习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通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。 3.用 设计一种数字调制解调系统。 用进行仿真设计本次是设计一个数字调制解调系统。其中包括: （）设计方案分析及系统原理图。 （）已调信号的解调方法及原理图。 课程设计的研究基础 2.1数字通信系统的基本模型 从消息传输角度看,该系统包括了两个重要交换,即消息与数字基带信号之间的交换,数字基带信号与信道信号之间的交换.通常前一种交换由发收端设备完成.而后一种交换则由调制和解调完成 图2.1.1 数字通信系统模型 2.2 2FSK调制解调基本原理 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和两个频率点间变化,则产生二进制移频键控信号(信号).二进制移频键控信号的时间波形如图所示,图中波形可分解为波形和波形,即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若二进制基带信号的符号对应于载波频率符号对应于载波频率,则二进制移频键控信号的时域表达式为 （） （ （） 图2.2.1 二进制移频键控信号的时间波形 由图 可看出,是的反码,即若,则, 若,则,于是，和分别代表第个信号码元的初始相位.在二进制移频键控信号中,和不携信息,通常可令和θn为零因此,二进制移频键控信号的时域表达式可简化（）二进制移频键控信号的产生,可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控 第3章 2FSK调制解调系统方案设计 3.1 方案提出 1 2FSK数字系统的调制方法 (1)数字键控法实现二进制移频键控信号,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。可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。如下原理图： 图3.1.1 数字键控法实现二进制移频键控信号 模拟法即用数字基带信号作为调制信号进行调频，如下原理图： 图3.1.2 模拟法调制 3.1.2 2FSK数字系统的解调方法