基于matlab的2fsk仿真(編輯修改稿)
2025-07-24 18:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 智能化和寬帶化的方向發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)通信的要求越來越高，各種技術(shù)會(huì)不斷地應(yīng)用于通信領(lǐng)域，各種新的通信業(yè)務(wù)將不斷地被開發(fā)出來。到那時(shí)人們的生活將越來越離不開通信。成都學(xué)院（成都大學(xué)）課程設(shè)計(jì)報(bào)告5第二章 2FSK 的基本原理和實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制頻率調(diào)制是用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)控制正弦波的頻率隨二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的變化而變化。由于二進(jìn)制數(shù)字信息只有兩個(gè)不同的符號(hào)，所以調(diào)制后的已調(diào)信號(hào)有兩個(gè)不同的頻率 f1和 f2，f1 對(duì)應(yīng)數(shù)字信息“1”，f2 對(duì)應(yīng)數(shù)字信息“0”。二進(jìn)制數(shù)字信息及已調(diào)載波如圖 21所示。圖 21 2FSK 信號(hào) 2FSK 的產(chǎn)生在 2FSK信號(hào)中，當(dāng)載波頻率發(fā)生變化時(shí)，載波的相位一般來說是不連續(xù)的，這種信號(hào)稱為不連續(xù) 2FSK信號(hào)。相位不連續(xù)的 2FSK通常用頻率選擇法產(chǎn)生，如圖 22所示：圖 22 2FSK 信號(hào)調(diào)制器兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器作為兩個(gè)頻率發(fā)生器，他們受控于輸入的二進(jìn)制信號(hào)。二進(jìn)制信號(hào)通過兩個(gè)與門電路，控制其中的一個(gè)載波通過。調(diào)制器各點(diǎn)波形如圖 23所示：成都學(xué)院（成都大學(xué)）課程設(shè)計(jì)報(bào)告6圖 23 2FSK 調(diào)制器各點(diǎn)波形由圖 23可知，波形 g是波形 e和 f的疊加。所以，二進(jìn)制頻率調(diào)制信號(hào) 2FSK可以看成是兩個(gè)載波頻率分別為 f1和 f2的 2ASK信號(hào)的和。由于“1”、“0”統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，因此，2FSK信號(hào)功率譜密度等于這兩個(gè) 2ASK信號(hào)功率譜密度之和，即 （21）2FSK信號(hào)的功率譜如圖 24所示：圖 24 2FSK 信號(hào)的功率譜成都學(xué)院（成都大學(xué)）課程設(shè)計(jì)報(bào)告7由圖 24看出，2FSK 信號(hào)的功率譜既有連續(xù)譜又有離散譜，離散譜位于兩個(gè)載波頻率f1和 f2處，連續(xù)譜分布在 f1和 f2附近，若取功率譜第一個(gè)零點(diǎn)以內(nèi)的成分計(jì)算帶寬，顯然 2FSK信號(hào)的帶寬為 （22）為了節(jié)約頻帶，同時(shí)也能區(qū)分 f1和 f2，通常取|f1f2|=2fs，因此 2FSK信號(hào)的帶寬為 （23）當(dāng)|f1f2|=fs 時(shí)，圖 24中 2FSK的功率譜由雙峰變成單峰，此時(shí)帶寬為 （24）對(duì)于功率譜是單峰的 2FSK信號(hào)，可采用動(dòng)態(tài)濾波器來解調(diào)。此處介紹功率譜為雙峰的2FSK信號(hào)的解調(diào)。 2FSK 濾波器的調(diào)解及抗噪聲性能2FSK信號(hào)的解調(diào)也有相干解調(diào)和包絡(luò)解調(diào)兩種。由于 2FSK信號(hào)可看做是兩個(gè) 2ASK信號(hào)之和，所以 2FSK解調(diào)器由兩個(gè)并聯(lián)的 2ASK解調(diào)器組成。圖 25為相干 2FSK和包絡(luò)解調(diào)。成都學(xué)院（成都大學(xué)）課程設(shè)計(jì)報(bào)告8 圖 25 2FSK 信號(hào)調(diào)解器相干 2FSK抗噪聲性能的分析方法和相干 2ASK很相似?，F(xiàn)將收到的 2FSK信號(hào)表示為 （25）當(dāng)發(fā)送數(shù)字信息為“1”時(shí)，2FSK 信號(hào)的載波頻率為 f1，信號(hào)能通過上支路的帶通濾波器。上支路帶通濾波器的輸出是信號(hào)和窄帶噪聲 ni1(t)的疊加(噪聲中的下標(biāo) 1表示上支路窄帶高斯噪聲)，即 （26）此信號(hào)與同步載波 cos2π f1t相乘，再經(jīng)低通濾波器濾除其中的高頻成分，送給取樣判決器的信號(hào)為 （27）上式中未計(jì)入系數(shù) 1/2。與此同時(shí)，頻率為 f1的 2FSK信號(hào)不能通過下支路中的帶通濾波器，因?yàn)橄轮分械膸V波器的中心頻率為 f2，所以下支路帶通濾波器的輸出只有窄帶高斯噪聲，即成都學(xué)院（成都大學(xué)）課程設(shè)計(jì)報(bào)告9 （28）此噪聲與同步載波 cos2πf2t 相乘，再經(jīng)低通濾波器濾波后輸出為 （29）上式中未計(jì)入系數(shù) 1/2。定義 （210）取樣判決器對(duì) x(t)取樣，取樣值為 （211）其中，nI nI2都是均值為 0、方差為 的高斯隨機(jī)變量，所以 x是均值為 a、方差為 的高斯隨機(jī)變量， x的概率密度函數(shù)為 （212）概率密度曲線如圖 26所示：圖 26 判決值的函數(shù)示意圖判決器對(duì) x進(jìn)行判決，當(dāng) x0時(shí)，判發(fā)送信息為“1”，此判決是正確的； 當(dāng) x0時(shí)，判決發(fā)送信息為“0”，顯然此判決是錯(cuò)誤的。由此可見， x0的概率就是發(fā)“1”錯(cuò)判成“0”的概率，即 （213）成都學(xué)院（成都大學(xué)）課程設(shè)計(jì)報(bào)告10當(dāng)發(fā)送數(shù)字信號(hào)“0”時(shí)，下支路有信號(hào)，上支路沒有信號(hào)。用與上面分析完全相同的方法，可得到
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