1、適用標(biāo)準(zhǔn)文案河北北方學(xué)院信工學(xué)院數(shù)據(jù)通訊原理實(shí)驗(yàn)2013/2014學(xué)年第二學(xué)期）課程名稱：數(shù)據(jù)通訊原理題目：鑒于Simulink的2FSK數(shù)字調(diào)制與解調(diào)專業(yè)班級：信息工程三班學(xué)生姓名：王璐偉201342250宋帥楠201342291指導(dǎo)教師：劉鈺出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案設(shè)計(jì)周數(shù)：1周設(shè)計(jì)成績：2014年11月22日第1章實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟習(xí)2FSK系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)原理2、進(jìn)一步熟習(xí)MATLAB環(huán)境下的Simulink仿真平臺(tái)3、鍛煉學(xué)生剖析問題和解決問題的能力第2章設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及要求2.1數(shù)字通訊系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型信編調(diào)信解解受息碼制調(diào)碼信源器器道器器者噪聲源1.1數(shù)字通訊系統(tǒng)模型2-1數(shù)字通訊系統(tǒng)典型的數(shù)字通

2、訊系統(tǒng)由信源、編碼解碼、調(diào)制解調(diào)、信道及信宿等環(huán)節(jié)構(gòu)成，如圖1-1所示，數(shù)字調(diào)制是數(shù)字通訊系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的輸入端是經(jīng)編碼器編碼后合適在信道中傳輸?shù)幕鶐盘?hào)。對數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)，我們其實(shí)不關(guān)懷基帶信號(hào)的碼型，所以，我們在仿真的時(shí)候能夠給數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)直接輸入數(shù)字基帶信號(hào)，不用在經(jīng)過編碼器。出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案2.2項(xiàng)目目的鑒于Simulink的數(shù)字通訊系統(tǒng)仿真采納2FSK調(diào)制技術(shù)技術(shù)要求及原始數(shù)據(jù)(1)對數(shù)字通訊系統(tǒng)主要原理和技術(shù)進(jìn)行研究，包含二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）及解調(diào)技術(shù)和高斯噪聲信道原理等；成立數(shù)字通訊系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；成立完好的鑒于2FSK的模擬通訊系統(tǒng)仿真模型；對

3、系統(tǒng)進(jìn)行仿真、剖析。主要任務(wù)成立模擬通訊系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；利用Simulink的模塊成立模擬通訊系統(tǒng)的仿真模型；對通訊系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)間流上的仿真，獲得仿真結(jié)果；將仿真結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行比較、剖析。第3章3.12FSK調(diào)制解調(diào)基根源理調(diào)制原理二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的產(chǎn)生，能夠采納模擬調(diào)頻電路來實(shí)現(xiàn),也能夠采納數(shù)字鍵控的方法來實(shí)現(xiàn)。兩種FSK信號(hào)的調(diào)制方法的差別在于：由直接調(diào)頻法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的（這一類特別的FSK，稱為連續(xù)相位FSK（Continous-PhaseFSK，CPFSK），而鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)，是由電子開關(guān)在兩個(gè)獨(dú)立的頻次源之間變換形成，故相鄰碼元之間的相

4、位不必定連續(xù)。圖2-2是數(shù)字鍵控法實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案的原理圖，圖中兩個(gè)振蕩器的輸出載波受輸入的二進(jìn)制基帶信號(hào)控制，在一個(gè)碼元Ts時(shí)期輸出f1或f2兩個(gè)載波之一。圖3-1鍵控法產(chǎn)生2FSK信號(hào)的原理圖解調(diào)原理3-22FSK相關(guān)檢測方框圖數(shù)字調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)方法好多，如相關(guān)檢測法、包絡(luò)檢波法、過零檢測法、差分檢測法等。下邊就相關(guān)檢測法進(jìn)行介紹。相關(guān)檢測的詳細(xì)解調(diào)電路是同步檢波器，原理方框圖如圖2-3所示。圖中兩個(gè)帶通濾波器的作用同于包絡(luò)檢波法，起分路作用。它們的輸出分別與相應(yīng)的同步相關(guān)載波相乘，再出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案分別經(jīng)低通濾波器濾掉二倍頻信號(hào)，拿出含基帶數(shù)字信息的低頻信號(hào)

5、，抽樣裁決器在抽樣脈沖到來時(shí)對兩個(gè)低頻信號(hào)的抽樣值v1、v2進(jìn)行比較裁決，即可復(fù)原出基帶數(shù)字信號(hào)。3.22FSK信號(hào)的表達(dá)式和波形圖在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中,若正弦載波的頻次隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻次點(diǎn)間變化，則產(chǎn)生二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)(2FSK信號(hào))。二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的時(shí)間波形如圖2-1所示，圖中波形g可分解為波形e和波形f，即二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)能夠當(dāng)作是兩個(gè)不一樣載波的二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的疊加。若二進(jìn)制基帶信號(hào)的1符號(hào)對應(yīng)于載波頻次f1，0符號(hào)對應(yīng)于載波頻次f2，則二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為e2FSK(t)ang(tnTs)cos(1tn)ang(tnTb)cos(2tn)(2-

6、1-1)nn(2-1-2)(2-1-3)出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案圖3-3二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)的波形由圖2-1可看出bn是an的反碼，即若an=1，則bn=0，若an=0，則bn=1；兩個(gè)相角分別代表第n個(gè)信號(hào)碼元的初始相位。在二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)中，均不攜帶信息，往常令其為零。所以，二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式可簡化為（2-1-4）第4章Simulink模型成立及仿真4.1模型成立2FSK調(diào)制與解調(diào)及誤碼剖析的整體仿真模型：圖4-12FSK調(diào)制與解調(diào)及誤碼剖析的整體仿真模型4.2參數(shù)設(shè)置載波（SineWave1）參數(shù)設(shè)置：出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案圖4-2載波1參數(shù)設(shè)置載波頻次：2HZ，幅度為+1設(shè)置依照

7、：載波頻次原來應(yīng)當(dāng)很高，可是為了波形察看方便，故頻次設(shè)為2HZ。載波（SineWave2）參數(shù)設(shè)置：4-3載波2參數(shù)設(shè)置載波頻次：10HZ，幅度為+1設(shè)置依照：要求兩載波相角均為0，幅度同樣，所以幅度設(shè)為+1，又載波頻次原來應(yīng)當(dāng)很高，可是為了波形察看方便，故頻次設(shè)為10HZ。伯努利二進(jìn)制隨機(jī)序列產(chǎn)生器（BernoulliBinaryGenerator）參數(shù)設(shè)置：出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案圖4-4伯努利二進(jìn)制隨機(jī)序列產(chǎn)生器參數(shù)設(shè)置伯努利二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器：幅度為1,周期為1s,占0比為1/2。選通開關(guān)（Switch）參數(shù)設(shè)置:4-5選通開關(guān)參數(shù)設(shè)置設(shè)置依照：當(dāng)大于0.5時(shí)，載波1導(dǎo)通；當(dāng)小于0.5時(shí)，

8、載波2導(dǎo)通。帶通濾波器（上）參數(shù)設(shè)置：出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案4-6帶通濾波器參數(shù)設(shè)置帶通濾波器參數(shù)：帶通范圍為15HZ設(shè)置依照：載波頻次為2HZ，考濾到濾波器的邊緣緩降，故設(shè)置為15HZ。帶通濾波器（下）參數(shù)設(shè)置：4-7帶通濾波器參數(shù)設(shè)置帶通濾波器參數(shù)：帶通范圍為913HZ設(shè)置依照：載波頻次為10HZ，考濾到濾波器的邊緣緩降，故設(shè)置為913HZ。低通濾波器（DigitalFilterDesign1）參數(shù)設(shè)置:出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案圖4-8低通濾波器參數(shù)設(shè)置低通濾波器參數(shù)：截止頻次為2HZ低通濾波器（DigitalFilterDesign2）參數(shù)設(shè)置：圖4-9低通濾波器參數(shù)設(shè)置低通濾波器參數(shù)：截止頻

9、次為10HZ取樣裁決器（relay）參數(shù)設(shè)置：出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案圖4-10取樣裁決器參數(shù)設(shè)置設(shè)置依照：當(dāng)大于0.5時(shí)輸出1，當(dāng)小于0.5時(shí)輸出0，能達(dá)到在0變1不變的取樣規(guī)則下正確解碼的目的。參數(shù)設(shè)置：圖4-11Zero-OrderHold參數(shù)設(shè)置抽樣時(shí)間：1s設(shè)置依照：經(jīng)查閱資料可知，其抽樣時(shí)間應(yīng)與伯努利二進(jìn)制隨機(jī)序列產(chǎn)生器的抽樣時(shí)間一致，故設(shè)為1s。4.3仿真波形調(diào)制波形出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案圖4-12調(diào)制波形圖中第一個(gè)圖為隨機(jī)產(chǎn)生的二進(jìn)制序列的波形，第二個(gè)圖為頻次為f1的載波波形，第三圖為頻次為f2的載波波形，最后一個(gè)圖為調(diào)制后的2FSK信號(hào)。解調(diào)波形出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案4-13解調(diào)波形圖中第一個(gè)圖為收到的2FSK波形，第二個(gè)圖為高斯噪聲的波形，第三個(gè)圖為加入高斯噪聲后的的波形，最后一個(gè)圖為解調(diào)后的二進(jìn)制序列。頻譜圖圖4-14頻譜圖加入高斯噪聲后的誤碼率出色文檔適用標(biāo)準(zhǔn)文案4-15誤碼率5章項(xiàng)目總結(jié)及剖析經(jīng)過此次課程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了我們著手、思慮和解決問