课程设计----二进制数字频带传输系统（2FSK系统）设计

1、 1 二进制数字频带传输系统设计二进制数字频带传输系统设计2FSK 系统系统 1 1 技术要求技术要求 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 2 基本原理基本原理 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

2、；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( 2 1 2 )( n n tA tA FSK te

3、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 _ 12ns n nn n snFSK tnTtgatnTtgats 2 1011 0 01 t ak s1(t) cos(w1t+n) s2(t) s1(t) cos(w1t+n) cos(w2t+n) s2(t) cos(w2t+n) 2FSK信 号 t t t t t t 图 2.1 2FSK 信号的调制过程原理图 2.1 2FSK2.1 2FSK 数字系统的调制原理数字系统的调制原理 2FSK 调制就是

4、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： 载波 f1 载波 f2 二进制数据 2FSK输出信号 2FSK的调制原理图 2.2 2FSK2.2 2FSK 的解调方式的解调方式 2FSK 的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式.下面我们将详细的介绍: 2.2.1 2.2.1 非相干解调非相干解调 经过调制后的 2FSK 数字信号通过两个频率不同的带通滤波器 f1、f2 滤出不需要的信号， 然后再将这两种经过滤波的信号分别通过包络检波器检波，最后将两种信号同时输入到抽 样判决器同时外加抽样脉冲，最后解调出来的信号就是调制前的输入信号。其原理图如下 图所示： 图 2.2 2FSK 的调制原理图 3 输入 带通滤波器 F1包络检波器 带通滤波器 F2包络检波器 抽样脉冲 抽样判决器 非相