課程設(shè)計(jì)----基于matlab的4fsk系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真-其他專業(yè)(編輯修改稿)
2025-02-24 02:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 SK 信號(hào)的 相干解調(diào)法原理框圖如圖 所示。其原理是： 4FSK 信號(hào)先經(jīng)過帶通濾波器去除 調(diào)制信號(hào)頻帶以外的在信道中混入的噪聲，此后該信號(hào)分為 四路， 每路 信號(hào) 與相應(yīng)載波 相乘，再經(jīng)過低通濾波器去除高頻成分，得到包含基帶信號(hào)的低頻信號(hào)，將其送入抽樣判決器中進(jìn)行抽樣判決，抽樣判決器的輸出 分別得到兩路 原基帶信號(hào) 表示四進(jìn)制得到原始碼元 。 圖 4FSK 鍵控法 解調(diào)原理框圖 四 、 4FSK 調(diào)制算法分析 (1)、將輸入的二進(jìn)制序列按奇位、偶位進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換。 (2)、根據(jù) DMR標(biāo)準(zhǔn)中的符號(hào)和比特的對(duì)應(yīng)關(guān)系表 1[4]，將二進(jìn)制的 0、 1序列映射為相應(yīng) 的四電平符號(hào)流。 (3)、將這些符號(hào)流每符號(hào)插入 8個(gè)數(shù)值點(diǎn)，并輸入平方根升余弦濾波器進(jìn)行 平滑處理， 則可得到輸入調(diào)制信號(hào) m(n)。 4FSK 已 調(diào) 信 號(hào) 帶通濾波器 相乘器 低通濾波器 抽樣判決器 解調(diào)信號(hào) 1 載波 f1 載波 f2 帶通濾波器 帶通濾波器 帶通濾波器 相乘器 相乘器 相乘器 低通濾波器 低通濾波器 低通濾波器 載波 f2 載波 f2 加法器 抽樣判決器 帶通濾波器 加法器 濾波器為平方根升余弦濾波器 [4]，奈奎斯特升余弦濾波器的一部分用于抑制鄰道干擾， 另一部分用于接收機(jī)抑制噪聲。抑制鄰道干擾濾波器的輸入包含一系列脈沖，這些脈沖之間 的間隔為 208， 33ms(1/4800s)。通過定義根升余弦濾波器的頻率響應(yīng)為奈奎斯特升余弦濾波 器的平方根，來定義奈奎斯特升余弦濾波器的分割。濾波器的群延遲在帶通范圍 |f|2880Hz 內(nèi)是平滑的。濾波器的的幅頻響應(yīng)由下面公式近似給出 [4]： F( f ) =1 當(dāng) |f|≤ 1920 Hz F( f ) = cos(π f / 1920) 當(dāng) 1920 Hz |f| ≤ 2880 Hz (1) F( f ) = 0 當(dāng) |f|2880 Hz 其中 F( f ) 代表平方根升余弦濾波器的幅頻響應(yīng)。 則該濾波器的傳輸頻率 df 為 28801920=960Hz， 濾波器的等效截止頻率 F0 為 2400Hz。 (4)、將 m(n)輸入頻率調(diào)制器進(jìn)行 FM 調(diào)制。則可得到 4FSK 調(diào)制輸出信號(hào)。 調(diào)頻信號(hào)： 式中 : kf 為調(diào)頻指數(shù)。 將其離散化 ,在 nTs 的時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào) m(n)累加求和 ,得 : 由 (2)式得該 4FSK 系統(tǒng)調(diào)制實(shí)現(xiàn)方框圖如下 : 五 、 4FSK 解調(diào)算法分析 解調(diào)過程跟調(diào)制過程恰好相反，將經(jīng)過信道傳輸?shù)浇邮斩说男盘?hào)通過頻率解調(diào)器進(jìn)行 解調(diào)。對(duì)于同一種數(shù)字調(diào)制信號(hào)，采用相干解調(diào)方式的誤碼率低于采用非相干解調(diào)方式的誤 碼率，所以這里采用相干解調(diào)方式。將解調(diào)后的信號(hào)經(jīng)濾波器后 ，再經(jīng)抽樣判決則可輸出四 電平符號(hào)，將其按表 1反映射，即可輸出二進(jìn)制比特。 解調(diào)框圖如下所示： 解調(diào)中 F(f)濾波器的幅頻響應(yīng)與調(diào)制中相同。 將 (2)式 cos 部分按三角公式展開得： 將其經(jīng)過低通濾波器，濾掉高頻分量，則 (8)式剩下 1/ 2A* I (nTs)分量， (10)式只剩下 1/ 2A*Q(nTs)分量。 將 (13)式經(jīng)相位校正后，再由 (14)即可解調(diào)出 m(n)。 由于在數(shù)字域內(nèi)，頻率和相位的關(guān)系是簡(jiǎn)單的一階差分關(guān)系，如公式 (13)所示。在實(shí)際 中，要想準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)，差分鑒頻必須滿足以下要求 [6][7]： (a)、相鄰的兩個(gè)相位差應(yīng)限制在 [?π ,π ]內(nèi)，否則出現(xiàn)相位跳變。 (b)、當(dāng)相位差大于 2π 時(shí)，應(yīng)進(jìn)行模 2π 處理。 4FSK 相干解調(diào)的實(shí)現(xiàn)方框圖如下： 最后將解調(diào)后的信號(hào) m(n)經(jīng)過匹配濾波器后，再經(jīng)過抽樣判決，可獲得四電平符號(hào)， 由標(biāo)準(zhǔn)中的表 1 所示對(duì)應(yīng)關(guān)系，可將四電平符號(hào)再反映射為二進(jìn)制比特流。 六、 軟件實(shí)現(xiàn)方案 按照上節(jié)的算法分析及調(diào)制、解調(diào)方框圖，做出軟件實(shí)現(xiàn)方案圖如圖 7 所示。 FSK 調(diào)制解調(diào) MATLAB 源代碼 關(guān)鍵詞： FSK 高斯白噪聲 調(diào)制 眼圖 信噪比 function FSK Fc=10。 %載頻 Fs=40。 %系統(tǒng)采樣頻率 Fd=1。 %碼速率 N=Fs/Fd。 df=10。 numSymb=20。%進(jìn)行仿真的信息代碼個(gè)數(shù) M=
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