二進(jìn)制數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)——2fsk系統(tǒng)-文庫吧
2025-07-22 17:40 本頁面
【正文】 ............... 22 7 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 23 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì) 3（通信原理）》課程設(shè)計(jì)說明書 1 二進(jìn)制數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 2FSK系統(tǒng) 1 技術(shù)指標(biāo) 設(shè)計(jì)一個 2FSK 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，要求： （ 1）設(shè)計(jì)出規(guī)定的數(shù)字通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)； （ 2）根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)出各個模塊的參數(shù)（例如碼速率，濾波器的截止 頻率等）； （ 3）用 Matlab 或 SystemView 實(shí)現(xiàn)該數(shù)字通信系統(tǒng)； （ 4）觀察仿真并進(jìn)行波形分析； （ 5）系統(tǒng)的性能評價。 2 基本原理 2FSK 的基本原理 頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。在 2FSK 中，載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號 1f 和 2f 兩個頻率點(diǎn)間變化。故其表達(dá)式為 12c o s ( ) 12 c o s ( ) 0( ) { nnAtF S Ket ??????? 發(fā) 送 “ ” 時發(fā) 送 “ ” 時 典型波形如圖 21 所示。 1 0 1 1 0 0 1ta k s 1 ( t )c os (w 1 t+ θ n ) s 2 ( t ) s 1( t) c o s ( w 1t + θ n )c os (w 2 t+ φ n) s 2 (t) c os (w 2 t+ φ n)2 F S K 信號tttttt 圖 21 2FSK 信號的時間波形 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì) 3（通信原理）》課程設(shè)計(jì)說明書 2 由圖可見， 2FSK 信號的波形可以分解成兩個波形，也就是說，一個 2FSK 信號可以看成是兩個不同的 2ASK 信號的疊加。因此， 2FSK 信號的時域表達(dá)式又可以寫成 2 1 2( ) [ ( t nT ) ] c os( t+ ) + [ ( t nT ) ] c os( t+ )F SK n s n s nnne t a g ag? ? ? ?? ?? 在頻移鍵控中， n? 和 n? 不攜帶信息，通常可令其為零。 2FSK 的調(diào)制原理 2FSK 信號的產(chǎn)生方法主要有兩種。一種可以采用模擬調(diào)頻電路阿里實(shí)現(xiàn)；另一種可以采用鍵控法來實(shí)現(xiàn)，即在二進(jìn)制基帶舉行脈沖序列的控制下通過開關(guān)電路對兩個不懂的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通，使其在每一個碼元時間輸出或兩個載波之一，如圖 22 所示。 圖 22 鍵控法產(chǎn)生 2FSK 信號的原理圖 這兩種方法產(chǎn)生 2FSK 信號的差異在于：由調(diào)頻法產(chǎn)生的 2FSK 信號在相鄰碼元之間的相位是變化連續(xù)變化的。而鍵控法產(chǎn)生的 2FSK 信號，是由電子開關(guān)在兩個獨(dú)立的頻率源之間轉(zhuǎn)換形成，故相鄰碼元之間的相位不一定連續(xù)。 2FSK 的解調(diào)原理 2FSK 信號的常用解調(diào)方法是非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）和相干解調(diào)。其解調(diào)原理是將2FSK 信號分解為上下兩路 2ASK 信號分別進(jìn)行解調(diào)，然后進(jìn)行判決。這里的抽樣判決是直接比較兩路信號抽樣值得大小，可以不專門設(shè)置門限。判決規(guī)則應(yīng)與調(diào)制規(guī)則相呼應(yīng)，振蕩器 1 反相器 選通開關(guān) 振蕩器 2 相加器 選通開關(guān) 基帶信號 2FSK 信號 振蕩器 反相器選通開關(guān)振蕩器相加器 選通開關(guān)武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì) 3（通信原理）》課程設(shè)計(jì)說明書 3 調(diào)制時若規(guī)定“ 1”符號對應(yīng)載波頻率 1f ， 則接收時上支路的樣值較大，應(yīng)判為“ 1”；反之則判為“ 0”。 2FSK 相干解調(diào) 已調(diào)信號由兩個載波 1f 、 2f 調(diào)制而成，則先用兩個分別對 1f 、 2f 帶通的濾波器對已調(diào)信號進(jìn)行濾波，然后再分別將濾波后的信號與相應(yīng)的載波 1f 、 2f 相乘進(jìn)行相干解調(diào)，再分別低通濾波、用抽樣信號進(jìn)行抽樣判決器即可。其原理如圖 23 所示。 輸入帶通濾波器 F 1帶通濾波器 F 2c os 2π f 1t相乘器 低通濾波器低通濾波器抽樣脈沖 抽樣判決器輸出c os 2π f 2t相乘器相干方式原理圖 2FSK 非相干解調(diào) 調(diào)制后的 2FSK 數(shù)字信號通過兩個頻率不同的帶通濾波器 1f 、 2f 濾出不需要的信號，然后再將這兩種經(jīng)過濾波的信號分別通過包絡(luò)檢波器檢波， 最后將兩種信號同時輸入到抽樣判決器同時外加抽樣脈沖，最后解調(diào)出來的信號就是調(diào)制前的輸入信號。其原理圖如圖24 所示。 輸入帶通濾波器 F 1 包絡(luò)檢波器帶通濾波器 F 2 包絡(luò)檢波器抽樣脈沖 抽樣判決器非相干方式原理圖輸出 圖 23 2FSK 相干解調(diào)原理圖 圖 24 2FSK 非相干解調(diào)原理圖 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì) 3（通信原理）》課程設(shè)計(jì)說明書 4 3 建立模型描述 基于 SystemView 的 2FSK 信號系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) SystemView 是美國 ELANIX 公司推出的，基于 Windows 環(huán)境的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化軟件工具。它界面友好，使用方便。 SystemView 是一個信號級的系統(tǒng)仿真軟件，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真，是一個強(qiáng)有力的動態(tài)系統(tǒng)分析工具，能滿足從數(shù)字信號處理、濾波器設(shè)計(jì)、直到復(fù)雜的通信系統(tǒng)等不同層次 的設(shè)計(jì)、仿真要求。它可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌霞岸嗨俾氏到y(tǒng)，可用于各種線性、非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。 SystemView 以模塊化和交互式的界面，在大家熟悉的 Windows 窗口環(huán)境下，為用戶提供了一個嵌入式的分析引擎。使用 SystemView 你只需要關(guān)心項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想和過程，而不必花費(fèi)大量的時間去編程建立系統(tǒng)仿真模型。用戶只需使用鼠標(biāo)器點(diǎn)擊圖標(biāo)即可完成復(fù)雜系統(tǒng)的建模、設(shè)計(jì)和測試，而不必學(xué)習(xí)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序編制，也不必?fù)?dān)心程序中是否存在編程錯誤。 SystemView 仿真系統(tǒng)的特點(diǎn)： 真大量的應(yīng)用系統(tǒng)； ； SystemView 的結(jié)論； ；
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