通信原理课程设计——唐鹏辉_通信原理课程设计

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湖南科技学院

通信原理课程设计

题 目：

设计一个2FSK系统

院（系）：

计算机与通信工程系

班 级： 通信0901班 姓 名： 唐鹏辉 学 号： 200908002127 指导教师： 邵金霞

摘要 : FSK（Frequency-shift keying）是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。

关键词: FSK 解调 调制

一、引言

最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。

技术上的FSK有两个分类，非相干和相干的FSK。在非相干的FSK，瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率，分别为。在另一方面，在相干频移键控或二进制的FSK，是没有间断期在输出信号。在数字化时代，电脑通信在数据线路（电话线、网络电缆、光纤或者无线媒介）上进行传输，就是用FSK调制信号进行的，即把二进制数据转换成FSK信号传输，反过来又将接收到的FSK信号解调成二进制数据，并将其转换为用高，低电平所表示的二进制语言，这是计算机能够直接识别的语言。

二、课程设计的目的通过课程设计，巩固已经学过的有关数字调制系统的知识，加深对知识的理解和应用，学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。

三、课程设计内容及要求：

内容：设计一个采用2FSK的数字通信系统 要求：（1）基本工作原理



调制方法 

解调方法

（2）设计系统



框图 

工作原理



设定参数（码速率、仿真时间、系统抽样频率200HZ、载波频率20HZ 5HZ、高斯白噪声的方差或信噪比等）

（3）SystemView仿真或Matlab仿真

 显示系统不同部分的信号波形（基带信号、已调信号、加噪信号、解调后的信号等） 要求系统中加入高斯白噪声  用眼图观察是否有码间串扰

 分析基带信号和已调信号的功率谱密度  分析误码率* 注：加“*”号项为选作。四,基本工作原理

2FSK系统分调制和解调两部分。

1，调制部分：2 FSK信号的产生方法主要有两种。第一种是用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调制器。如（a）图所示，使其能够输出两个不同的频率的码元。第二种方法是用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出，如（b）图所示。这两种方法产生的2FSK信号波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK信号，在相邻码源之间的相位是连续的，如（c）图所示：而开关法产生的2FSK信号，则分别由两个独立的频率源产生不同的频率的信号，故相邻码元的相位不一定是连续的，如（d）图所示。本次设计用键控法实现2FSK信号。

(a)调频法(b)开关法

图1 FSK信号的产生方法

2.解调部分：2FSK信号的接受主要分为相干和非相干解调两类，本次采用包络检波法，其方框图如下。用两个窄带的分路滤波器分别滤出频率为f1和f2的高频脉冲，经过包络检波器后分别取出他们的包络。把两路输出同时送到抽样判决器进行比较，从而判决输出基带数字信号。

（a）2FSK的非相干解调方框图

（b）2FSK的相干解调法方框图

本次试验使用包络检波法，具体分析为：

设频率下F1代表数字信号1，F2代表数字信号0，则抽样判决器的判决准则： X1-X2>0

判决输入为F1信号 X1-X2

判决输入为F2信号

式中X1和X2分别为抽样判决时刻两个包络检波器是输出值。这里的抽样判决器，要比较X1，X2的大小，或者说把差值X1-X2与零电平比较。因此，有时称这种比较判决器的判决电平为零电平。

当FSK信号为F1时，上支路相当于接收“1”码的情况，其输出X1为正弦波加窄带高斯噪声的包络，它服从莱斯分布。而下支路相当于接收“0”码的情况，输出X2为窄带高斯噪声的包络，它服从瑞利分布。如果FSK信号为F2，上，下支路的情况正好相反，此时上

支路输出的瞬时值服从瑞利分布，下支路输出的瞬时值服从莱斯分布。无论输出的FSK信号是F1或F2，两路输出的判决准则不变，因此可以判决出FSK信号。

五，设计系统

1.总体框图

2..工作原理: 本次实验调制用开关法，而借解调包络检波法其原理见上述基本原理 3.设定参数：

1）信号源参数设置：2FSK信号中f1=5HZ ,f0=20HZ(说明：各载频设得较低，目的主要是为了降低仿真时系统的抽样率，加快仿真时间.)2）系统抽样率设置：为得到准确的仿真结果，通常仿真系统的抽样率应大于等于10倍的载频。本次仿真取200HZ.3）系统时间设置：通常设系统Start time=0。为能够清晰观察每个码元波形及MSK信号的功率谱密度，在仿真时对系统Stop time必须进行两次设置，第一次设置一般取系统Stop time=6T~8T，这时可以清楚地观察到每个码元波形；第二次设置一般取系统Stop time=200T~1000T，这时可以清楚地观察到MSK信号的功率谱密度。

六．MATLAB仿真结果 1.载波f1波形

2.载波f2波形

调

制

波

形

4.高斯噪声波形

5.经带通滤波器1滤波波形

6.经带通滤波器2滤波波形

7.未加高斯噪声的调制波形

8.加高斯噪声的调制波形

9.经1路整流后的波形

10.经2路整流后的波形

10..经低通滤波器1滤波波形

11..经低通滤波器2滤波波形

12.解调波形

13.眼图

六．个人总结

七.参考书目：

[1] 刘树棠译.现代通信系统----使用Matlab.西安: 西安交通大学出版社, 2001.[2] 李建新等编著.现代通信系统分析与仿真----Matlab通信工具箱.西安: 西安电子科技大学出版社, 2001.[3] 李贺冰等编.Simulink通信仿真教程.北京: 国防工业出版社, 2006.[4] 罗卫兵等编著.systemview动态系统分析及通信系统仿真设计.西安: 西安电子科技大学出版社, 2001.[5] 青松等编著.数字通信系统的Systemview仿真与分析.北京: 北京航天航空大学出版社, 2001.