基于matlab的频移键控的调制解调系统设计.doc

摘要
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。MATLAB中的通信工具箱可以用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。阐述了计算机仿真的发展概况,及其重要意义,介绍了几种仿真软件，着重介绍了MATLAB和其通信工具箱。利用MATLAB建立了FSK仿真模型，并对仿真模型进行了测试,结果表明，仿真结果与理论基本一致，在研究FSK调制解调原理的基础上设计了调制解调电路.
关键词:FSKMATLAB仿真调制解调
第一章设计任务及要求
1。1课程设计依据
在掌握频移键控调制解调原理的基础上,，利用MATLAB/Simulink软件进行系统的设计.
1。2课程设计内容
设计一个频移键控系统,具体要求如下:
信源参数：0码概率0。5采样时间1s
载波1参数:幅度1频率100rad/s
载波2参数：幅度1频率20rad/s
BPF1参数:下限频率95rad/s上限频率105rad/s
BPF2参数:下限频率15rad/s上限频率25rad/s
LPF参数：截止频率10rad/s
判决器参数：门限0。25
1.3课程设计要求
要求独立完成设计任务。
课程设计说明书封面格式要求见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表1
课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确,图纸表达内容完整、清楚、规范。
测试要求：根据题目的特点，在MATLAB仿真并上观察调制解调各个部分波形图。
课设说明书要求：
说明题目的设计原理和思路、采用方法及设计流程。
系统框图、MATLAB程序清单或Simulink框图.
对各部分的功能以及各部分之间的关系作较详细的描述。
说明仿真结果：调制解调各个部分波形图。并对其进行说明和分析
第二章2FSK调制与解调原理
2.1调制原理
二进制频移键控信号码元的“1"和“0”分别用两个不同频率的正弦波形来传送，而其振幅和初始相位不变。故其表达式为:
由图可见，2FSK信号的波形（a）可以分解为波形（b）和波形（c）,也就是说，一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加.
2FSK信号的产生方法有两种：
模拟法,即用数字基带信号作为调制信号进行调频。如图1—1(a）所示。
键控法,用数字基带信号及其反相分别控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通.如图1—1（b）所示。
这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的，而键控法产生的2FSK信号,则分别有两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不一定是连续的。
(a)（b）
图2.12FSK信号产生原理图
由键控法产生原理可知,一位相位离散的2FSK信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK信号之和，即
其中是脉宽为的矩形脉冲表示的NRZ数字基带信号。
其中，为的反码，即若，则;若，则。
2。2解调原理
2FSK信号的解调也分为2FSK信号的接收也分为相干解调和非相干解调接收两类.
2。2.1相干解调
相干解调根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成，则先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波，然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调,再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可。原理图如下：
图2。2.1相干解调原理框图
2。2.2非相干解调带通滤波器
F1

非相干解调接收经过调制后的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。2非相干解调原理框图
第三章MUTLAB与Simulink介绍
3。1MUTLAB
MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业HYPERLINK”http：//baike。baidu.com/view/1658637.htm"\t"_blank”数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、HYPERLINK"http：//baike.baidu.com/view/2627393。htm"\t”_blank”矩阵计算、科学数据可视化以及非HYP