FSK通信系统课程设计

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1、 FSK 通信系统课程设计通信系统课程设计 院（系、部） ：院（系、部） ： 信 息 工 程 学 院 姓姓 名：名： 班班 级：级： 学学 号号： 2014 年 1 月 8 日北京 1 一、一、 目的目的 通过本课程设计使学生深入理解和掌握 FSK 通讯系统的各个关键环节， 包括基带信号形 成、调试、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。在数字信号处理实验课的基础上 更加深入地掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。 使学生对 FSK 系统各个关键点的信号波 形及频谱有深刻的认识。 二、二、 意义意义 通讯技术的发展日新月异， 本专业的学生不但需要掌握扎实的基础理论， 而且还应该特 别注意实践

2、能力的培养。 本次设计是对学生综合能力的检验， 它涉及三门主干课程， 包括 通 信原理 、 数字信号处理 、 C 语言程序设计 。通过本次设计对学生的综合运用专业基础 知识及软件设计能力也会有较大的提高。 三、三、 设计内容设计内容 本次设计的主要内容是用软件模拟 FSK 系统。原理如下所示： LP F LP FB P F 抽 样 判 决 基 带 信 号 基 带 信 号 信 道 噪 声 cos（ 2 fct) 基带信号采用双极性二元码。 基带信号经过低通滤波后再与载波相乘进行调制， 经过调制后 的信号送入信道传输，在传输过程中，有用信号会受到各种信道噪声影响，我们用白噪声模 拟信道噪声。 在接

3、收端先经过通带滤波器提取信号， 再采用相干解调和抽样判决恢复基带信 号。 四、四、 设计要求设计要求 a) 基带信号由本人学号的最低四位生成，每位学号用 4 位二进制表示，共 16 位。如 学号为 98042099，最低四位为 2099，其相应的基带信号为：0010000010011001， 用双极性二元码表示为： 1111111111111111。基带信号的码元宽度 T1/200s，载 波频率 fc为 1000hz 和 2000hz。 b) BPF 及 LPF 均采用有限长滤波器，用频率采样法或窗函数法设计，滤波器的阶数可 选 63、64、127、128。LPF 及 BPF 的特性如下图：

4、2 1 0.5 100200 300 (hz) 1 0.5 100011001200(hz)1300 c) 滤波在时域中用卷积实现。 d) 用 C 语言或 matlab 语言实现整个系统，并在屏幕上绘出各点的时域及频域图。 e) 实验不同的噪声强度对系统的影响。 五、五、 设计步骤设计步骤 a) 设计滤波器。 b) 绘软件流程图。 c) 软件设计。 d) 软件调试。 六、六、 程序流程程序流程 a) 设计 LPF、BPF，得到它们的单位冲激响应 h1(n)及 h2(n)。画出它们的时域图及频率 特性。 b) 由学号的最低四位产生相应的基带信号， 以 fs对基带信号进行抽样， 每个码元用 fsT

5、 个采样点表示，产生离散的基带信号 s(n)，画出 s(n)的时域图及频谱。 c) 基带信号进行低通滤波，滤波后的信号 b(n)=s(n)*h1(n)。画出 b(n)的时域图及频谱。 注意：滤波后信号的长度为 NM1，M 为输入信号的长度，N 为滤波器的长度， 为了消除滤波器延时特性的影响， 可以去掉滤波后的序列的前(N1)/2 点和最后的 (N1)/2 点，这样滤波后的序列长度仍然为 M。后面的滤波也照此处理。 d) 对 b(n)进行调制得到 c(n)，c(n)=b(n)cos(2fcn/fs)，fs为抽样频率。画出 c(n)的时域 图及频谱。 e) 对 b(n)叠加白噪声得到 d(n)，d

6、(n)=c(n)+N(n)，N(n)为白噪声。画出 d(n)的时域图及 频谱。 f) 对 d(n)进行带通滤波得到 e(n)，e(n)=d(n)*h2，画出 e(n)的时域图及频谱。 g) 对 e(n)进行相干解调得到 f(n)，f(n)=e(n)cos(2fcn/fs)，画出 f(n)的时域图及频谱。 h) 对 f(n)进行低通滤波，滤波后的信号 g(n)=f(n)*h1(n)。画出 g(n)的时域图及频谱。 i) 对 g(n)进行判决得到基带信号 s1(n)，画出 s1(n)的时域图并且与 s(n)作比较。 3 七、七、 源程序源程序 clc; clear; close all; N=128; %N=256; f1=200;f0=300; fc1=1000; fc2=2000; fs=13000; %窗函数（矩形窗）法设计低通滤波器（窗函数（矩形窗）