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实验四：二进制移频键控(2FSK)

实验目的

掌握2FSK调制原理及其实现方法

掌握2FSK解调原理及其实现方法

了解非线性调制时信号的频谱变化

实验内容

理解2FSK的调制和解调原理并用SystemView软件仿真其实现过程

用SystemView分析二进制移频键控调制前后信号频谱的变化

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.

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，框图如图所示：

2.解调

2FSK的解调方法有非相干解调和相干解调：

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。

仿真图：

参数设置：

系统时钟：No.ofSample:1001;SampleRate:10000Hz

No.ofSystemLoop:1

矩形脉冲序列和调制信号波形：

绘制2FSK信号的功率谱密度图：

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|+2fs.

输出信号和两种方法解调输出的波形：

下图是两种方法解调输出的波形放在一起对比

可以看出，两者几乎完全重合，还有两者都是大于等于零电平的。

将输出信号和一种解调输出的波形对比：

可以看出，波形整体上是一致的，解调得到的波形在时间上和发送端的波形有一定的时

间差异，这是传输延时造成的，另外，解调得到的波形是无负电平的，这是因为解调的最后

是利用一个比较器来判断原来的信号的，大于的时候输出1，小于的时候输出0，故只有0，

1电平；而发送端由于是不归零的双极性电平，有负电平。

思考题：

1、何谓频分复用？试设计一个2路信号的频分复用的调制系统并仿真实现。

答：频率复用通常意义上是针对的无线通信技术中为节约频率资源，无线通信基站

系统采用的一种工作方式，频分复用通常意义上指传输带宽上的划分，就是将用于传输

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。