fsk調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的建模與仿真設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-14 19:14 本頁(yè)面
【正文】 +φ)中的ω，當(dāng)符號(hào)為1時(shí)具有協(xié)l頻率的信息，而當(dāng)符號(hào)為0時(shí)具有ω2的信息，此調(diào)制稱移頻調(diào)制。產(chǎn)生波形如圖23所示。圖23 FSK調(diào)制原理波形圖 FSK信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)FSK是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息的一種非線性調(diào)制方法。在2FSK(二進(jìn)制頻移鍵控)系統(tǒng)中，使用兩個(gè)不同頻率的載波分別代表數(shù)字信號(hào)“0”和“1”，2FSK信號(hào)的解調(diào)和2FSK的調(diào)制是一個(gè)相反的過程。2FSK信號(hào)的躲調(diào)是從已調(diào)的載波信號(hào)中，恢復(fù)為調(diào)制前的基帶信號(hào)“0”和“1”。 FSK信號(hào)的調(diào)制技術(shù)(1)直接調(diào)頻法直接調(diào)頻法是用數(shù)字基帶信號(hào)直接控制載頻振蕩器的振蕩頻率。直接調(diào)頻法實(shí)現(xiàn)電路有許多。一般采用的控制方法是：當(dāng)基帶信號(hào)為正時(shí)(相當(dāng)于‘1’碼)，改變振蕩器諧振回路的參數(shù)(電容或電感數(shù)值)，使振蕩器的振蕩頻率提高(設(shè)為f1)；當(dāng)基帶信號(hào)為負(fù)時(shí)(相當(dāng)于‘0’碼)，改變振蕩器諧振回路的參數(shù)，使振蕩器的頻率降低(設(shè)為f2)。從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻，這種方法產(chǎn)生的調(diào)頻信號(hào)是相位連續(xù)的。雖然實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單。但頻率穩(wěn)定度不高，同時(shí)頻率轉(zhuǎn)換速度不能太快。(2)頻率鍵控法頻率鍵控法也稱頻率選擇法．圖24是它實(shí)現(xiàn)的原理框圖。f1f2基帶信號(hào)Ufsk（t）圖24 頻帶鍵控法的原理框圖頻率鍵控法產(chǎn)生的FSK信號(hào)頻率穩(wěn)定度可以做得很高并且沒有過渡頻率，它的轉(zhuǎn)換速度快，波形好。頻率鍵控法在轉(zhuǎn)換開關(guān)發(fā)生轉(zhuǎn)換的瞬間．兩個(gè)高頻振蕩的輸出電壓通常不可能相等于是U。Ufsk(t)信號(hào)在基帶信號(hào)變換時(shí)電壓會(huì)發(fā)生跳變，這種現(xiàn)象也稱為相位不連續(xù)，這是頻率鍵控特有的情況。 FSK信號(hào)的解凋技術(shù)FPGA clkstart調(diào)制信號(hào)分頻器q寄存器xx計(jì)數(shù)器m判決基帶信號(hào)圖25 VHDL描述FSK信號(hào)解調(diào)原理方框圖(1)同步解調(diào)法同步解調(diào)中，F(xiàn)SK信號(hào)解調(diào)原理方框如圖26所示。n(t)帶通f1濾波器帶通f2濾波器低通濾波器低通濾波器比較判別器2cos2πf1t2cos2πf2tX1X2圖26 FSK信號(hào)同步解調(diào)原理方框圖從圖26可見，F(xiàn)SK信號(hào)的同步解調(diào)分成上、下兩個(gè)支路，輸入的FsK信號(hào)經(jīng)過f1和f2兩個(gè)帶通濾波器后變成了上、下兩路ASK信號(hào)．之后其解調(diào)原理與ASK類似，但判決需對(duì)上、下兩支路比較來進(jìn)行。當(dāng)輸入的FSK信號(hào)振蕩頻率為fl時(shí)．上支路經(jīng)帶通后由正弦信號(hào)Acos2πflt存在。與ASK系統(tǒng)接收到“l(fā)”碼時(shí)的情況相似，經(jīng)過低通濾波器，xl=A。而下支路帶通濾波器輸出為0．與ASK系統(tǒng)接收到“0”碼時(shí)相似，故x2=0，顯然xl—x2=A一00．按判決準(zhǔn)則判輸入為fl；反之，當(dāng)輸人為f2時(shí)．xl=0，x2=A，XlX2=0A0，按判決準(zhǔn)則應(yīng)判輸入為f2。因此可以判決出FSK信號(hào)。(2)包絡(luò)解調(diào)法n(t)帶通f1濾波器帶通f2濾波器包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器抽樣判別器2cos2πf1t2cos2πf2tX1X2圖27 FSK信號(hào)包絡(luò)解調(diào)方框圖FSK信號(hào)包絡(luò)解調(diào)方框圖如圖27所示。從圖27可見，F(xiàn)SK信號(hào)包絡(luò)解凋相當(dāng)于兩路ASK信號(hào)包絡(luò)解調(diào)。用兩個(gè)窄帶的分路濾波器分別濾出頻率為fl及f2的高頻脈沖，經(jīng)包絡(luò)檢波后分別取出它們的包絡(luò)。把兩路輸出同時(shí)送到抽樣判決器進(jìn)行比較．從而判決輸m基帶數(shù)字信號(hào)。有時(shí)稱這種比較判別器的判決門限為零點(diǎn)平。當(dāng)FSK信號(hào)為fl時(shí)．上支路相當(dāng)于ASK系統(tǒng)接收“1”碼的情況，其輸出xl為正弦波加窄帶高斯噪聲的包絡(luò)，它服從萊斯分布。而下支路相當(dāng)于ASK系統(tǒng)接收“0”碼的情況，其輸出x2為窄帶高斯噪聲的包絡(luò)，它服從瑞利分布。如果FSK信號(hào)為f2。上、下支路的情況正好相反，此時(shí)上支路輸出的瞬時(shí)值服從瑞利分布．下支路輸出的瞬時(shí)值服從萊斯分布。由以上分析可知．無論輸出的FSK信號(hào)是f1或f2，兩路輸出總是一路為萊斯分布，另一路為瑞利分布。 (3)過零檢測(cè)法過零檢測(cè)法是利用信號(hào)波形在單位時(shí)間內(nèi)與零電平軸交叉的次數(shù)來測(cè)定信號(hào)頻率。輸入u隙信號(hào)經(jīng)限幅放大后成為矩形脈沖波，再經(jīng)微分電路得到雙向?qū)捗}沖，然后整流的單向?qū)捗}沖，每個(gè)寬脈沖表示信號(hào)的一個(gè)過零點(diǎn)。寬脈沖的重復(fù)頻率就是信號(hào)頻率的二倍。將寬脈沖去觸發(fā)一單穩(wěn)態(tài)電路．產(chǎn)生一定寬度的矩形脈沖序列，該序列的平均分量與脈沖頻率成正比，即與輸入信號(hào)頻率成正比。所以經(jīng)過低通濾波器輸出的平均分量的變化反映了輸入信號(hào)頻率的變化，這樣就把碼元“1”與“0”在幅度上區(qū)分開來，恢復(fù)出數(shù)字基帶信號(hào)，其結(jié)構(gòu)圖如圖28所示。限幅低通微分整流寬脈沖發(fā)生圖28 過零檢測(cè)法方框圖 三、系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) MAXPLUS2系統(tǒng)簡(jiǎn)介Altera公司的姒XPLUS2開發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)完
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