一.2FSK調(diào)制原理:1、2FSK信號的產(chǎn)生：2FSK是利用數(shù)字基帶信號控制在波的頻率來傳送信息。例如，1碼用頻率fl來傳輸，0碼用頻率f2來傳輸，而其振幅和初始相位不變。故其表示式為申(t)=2FSKAcos@2t也)發(fā)送"0"時式中，假設(shè)碼元的初始相位分別為9和9;W二2nf和W二2nf為兩個不同的碼元的角頻率；幅度為A為一常數(shù),，表示碼元的包絡(luò)為矩形脈沖。2FSK信號的產(chǎn)生方法有兩種：模擬法，即用數(shù)字基帶信號作為調(diào)制信號進(jìn)行調(diào)頻。如圖1-1(a)所示。鍵控法，用數(shù)字基帶信號g(t)及其反帀相分別控制兩個開關(guān)門電路，以此對兩個載波發(fā)生器進(jìn)行選通。如圖1-1(b)所示。這兩種方法產(chǎn)生的2FSK信號的波形基本相同，只有一點差異，即由調(diào)頻器產(chǎn)生的2FSK信號在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)的，而鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號，則分別有兩個獨立的頻率源產(chǎn)生兩個不同頻率的信號，故相鄰碼元的相位不一定是連續(xù)的。虛;一#i虛;一#i晟請?—'=E(a)(b)2FSK信號產(chǎn)生原理圖由鍵控法產(chǎn)生原理可知，一位相位離散的2FSK信號可看成不同頻率交替發(fā)送的兩個2ASK信號之和，即申(t)=g(t)cos(①t+9)+g(t)?cos(①t+9)TOC\o"1-5"\h\z2FSK1122=[另ag(t-nT)]cos@t+9)+[另ag(t-nT)]cos(①t+9)ns11ns22n=—gn=s其中g(shù)(t)是脈寬為T的矩形脈沖表示的NRZ數(shù)字基帶信號。sa={o,概率pa={o,概率i—pn1,概率1—Pn1,概率P其中，a為a的反碼，即若a=1，則a二0；若a=0，則a二1。TOC\o"1-5"\h\znnnnnn2、2FSK信號的頻譜特性：由于相位離散的2FSK信號可看成是兩個2ASK信號之和，所以，這里可以直接應(yīng)用2ASK信號的頻譜分析結(jié)果，比較方便，即S(f)二S(f)+S(f)2FSK2ASK12ASK2=T[|Sa兀(f—f)T|2+|Sa兀(f+f)T|2+|Sa兀(f—f)TI2+|Sa兀(f+f)TI2]161S1S2S2S+1[5(f—f)+5(f+f)+5(f—f)+5(f+f)]1611222FSK信號帶寬為B$f—fI+2f=If—fI+2R式中，R二f是基帶信2FSK12s12sss號的帶寬。二.2FSK解調(diào)原理：仿真是基于非相干解調(diào)進(jìn)行的，即不要求載波相位知識的解調(diào)和檢測方法。其非相干檢測解調(diào)框圖如下M信號非相干檢測解調(diào)框圖當(dāng)k=m時檢測器采樣值為：f哄=j8scos(f)^+n啦—J&sin仏+n噸當(dāng)kHm時在樣本八“和八.、中的信號分量將是0,只要相繼頻率之間的頻率間隔是△—丄，就與相移值無關(guān)了，于是其余相關(guān)器的輸出僅有噪聲組成。T其中噪聲樣本｛"“｝和｛"-｝都是零均值，具有相等的方差—生2/,22對于平方律檢測器而言，即先計算平方包絡(luò)=[r^c]+r^并取其最大值信號。二進(jìn)制FSK系統(tǒng)的理論誤碼率與信噪比的關(guān)系給出如下2FSK具體設(shè)計調(diào)制與解調(diào)2FSK采用鍵控法調(diào)制，相干解調(diào)法進(jìn)行解調(diào)程序代碼如下：Fc=10;%載頻Fs=100;%系統(tǒng)采樣頻率Fd=1;%碼速率N=Fs/Fd;df=10;numSymb=25;%進(jìn)行仿真的信息代碼個數(shù)M=2;%進(jìn)制數(shù)SNRpBit=60;%信噪比SNR=SNRpBit/log2(M);seed=[1234554321];numPlot=25;%產(chǎn)生25個二進(jìn)制隨機碼x=randsrc(numSymb,1,[0:M-1]);%產(chǎn)生25個二進(jìn)制隨機碼figure(1)stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');title('二進(jìn)制隨機序列')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');%調(diào)制y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);numModPlot=numPlot*Fs;t=[0:numModPlot-1]./Fs;figure(2)plot(t,y(1:length(t)),'b-');axis([min(t)max(t)-1.51.5]);title('調(diào)制后的信號')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');%在已調(diào)信號中加入高斯白噪聲randn('state',seed(2));y=awgn(y,SNR-10*logl0(0.5)T0*logl0(N),'measured',[],'dB');%在已調(diào)信號中加入高斯白噪聲figure(3)plot(t,y(l:length(t)),'b-');%畫出經(jīng)過信道的實際信號axis([min(t)max(t)-1.51.5]);title('加入高斯白噪聲后的已調(diào)信號')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');%相干解調(diào)z1=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);%帶輸出波形的相干M元頻移鍵控解調(diào)figure(4)stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');holdon;stem([0:numPlot-1],z1(1:numPlot),'ro');holdoff;axis([0numPlot-0.51.5]);title('相干解調(diào)后的信號原序列比較')legendC原輸入二進(jìn)制隨機序列'，’相干解調(diào)后的信號')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');%誤碼率統(tǒng)計[errorSymratioSym]=symerr(x，z1);figure(6)simbasebandex([0:1:5]);title('相干解調(diào)后誤碼率統(tǒng)計')66go87

o.o.5

o.4

o.52*o50

imi|F±ewe2口口|X|ZileEd.itMiewInsertToolsLlesktopEelp□Qa\|渥|口B||b□50.5O-.5調(diào)制后的信號50.5O-.51.6,11r

卜/Figwe3lnlx|EilwElitViewInshjftTcoIeIl&Ektcijiitind&wE^lp*□QSft釦逼|口|01|□口1.5抑入高斯白噪聲后的已調(diào)倍號566-051—emTio抑入高斯白噪聲后的已調(diào)倍號566-051—emTiopnl-dul<相干解調(diào)后的信號原序列比較相干解調(diào)后的信號原序列比較|卜〉Figure4|n|xEileEdit工iewInssrlToolsH也siti：-p比indowHt=lp?IIn|eIhs1.5我原輸入二逬制隨機序列令相干解調(diào)后的信號■°'5o10Time152025XXXXFigoreBElleE'litl_iewInser+TijolsdesktopjiirLilowHelpDQA|fe|