2FSK调制解调及仿真设计

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2FSK调制解调及其仿真一、题目
2FSK调制解调及其仿真。

有关调制解调的原理图如
1
带通滤
相
乘器
低通
滤
波器波器输
出输入
抽样判
Cosω1t
抽样脉冲决器
带通滤
相乘器低通滤
波器
ω波器
ω2
Cosω2t
输入的信号为：
S（t）=[∑аn*g(t-nTs)]cosω1t+[ān*g(t-nTs)]cosω1t；
ān是аn的反码。

二、仿真思路
第一要确立采样频次fs和两个载波频次的值f1，f2。

写出输入已经信号的表达式S(t)。

因为S(t)中有反码的存在，则需
要将信号先反转后在从原信号和反转信号中进行抽样。

写出已调信号
的表达式S(t)。

3.在2FSK的解调过程中，如上图原理图，信号第一经过带通滤波器，
设置带通滤波器的参数，后用一维数字滤波函数filter对信号S(t)
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的数据进行滤波办理。

输出经过带通滤波器后的信号波形。

因为已调
信号中有两个不一样的载波（ω1,ω2）,则经过两个不一样频次的带通
滤波器后输出两个不一样的信号波形H1,H2。

经过带通滤波器后的2FSK信号再经过相乘器（cosω1，cosω2），两序列相乘的MATLAB表达式y=x1.*x2→SW=Hn.*Hn，输出获得相乘后的两个不一样的
2FSK波形h1,h2。

经过相乘器输出的波形再经过低通滤波器，设置低通滤波器的参数，用一维数字滤波韩式filter对信号的数据进行新的一轮的滤波办理。

输出经过低通滤波器后的两个波形（sw1,sw2）。

将信号sw1和sw2同时经过抽样裁决器，分别输出st1,st2。

其抽样裁决器输出的波形为最后的输出波形st。

对抽样裁决器经定义一个时间变量长度i，当
st1(i)>=st2(i)时，则st=0，不然st=st2(i).此中
st=st1+st2。

三、仿真程序
程序以下：
fs=2000;%采样频次
dt=1/fs;
f1=20;
f2=120;%两个信号的频次
a=round(rand(1,10));%随机信号
g1=a
g2=~a;%信号反转，和g1反向
g11=(ones(1,2000))'*g1;%抽样
g1a=g11(:)';
g21=(ones(1,2000))'*g2;
g2a=g21(:)';
t=0:dt:10-dt;
t1=length(t);
fsk1=g1a.*cos(2*pi*f1.*t);
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fsk2=g2a.*cos(2*pi*f2.*t);
fsk=fsk1+fsk2;%产生的信号
no=0.01*randn(1,t1);%噪声
sn=fsk+no;
subplot(311);
plot(t,no);%噪声波形
title( '噪声波形')
ylabel( '幅度')
subplot(312);
plot(t,fsk);
title( '产生的波形')
ylabel( '幅度')
subplot(313);
plot(t,sn);
title( '将要经过滤波器的波形') ylabel( '幅度的大小')
xlabel( 't' )
figure(2)%FSK解调
b1=fir1(101,[10/80020/800]);
b2=fir1(101,[90/800110/800]);%设置带通参数H1=filter(b1,1,sn);
H2=filter(b2,1,sn);%经过带通滤波器后的信号subplot(211);
plot(t,H1);
title( '经过带通滤波器f1后的波形') ylabel( '幅度')
subplot(212);
plot(t,H2);
title( '经过带通滤波器f2后的波形') ylabel( '幅度')
xlabel( 't' )
sw1=H1.*H1;
sw2=H2.*H2;%经过相乘器
figure(3)
subplot(211);
plot(t,sw1);
title( '经过相乘器h1后的波形') ylabel( '幅度')
subplot(212);
plot(t,sw2);
title( '经过相乘器h2后的波形') ylabel( '·幅度')
xlabel( 't' )
bn-fir1(101,[2/80010/800]);%经过低通滤波器
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figure(4)
st1=filter(bn,1,sw1);
st2=filter(bn,1,sw2);
subplot(211);
plot(t,st1);
title( '经过低通滤波器sw1后的波形') ylabel( '幅度')
subplot(212);
plot(t,st2);
title( '经过低通滤波器sw2后的波形') ylabel( '幅度')
xlabel( 't' )
%裁决
fori=1:length(t)
if(st1(i)>=st2(i))
st(i)=0;
elsest(i)=st2(i);
end
end
figure(5)
st=st1+st2;
subplot(211);
plot(t,st);
title( '经过抽样裁决器后的波形') ylabel( '幅度')
subplot(212);
plot(t,sn);
title( '原始的波形')
ylabel( '幅度')
xlabel( 't' )
程序完；
四、输出波形
Figure1
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Figure2
Figure3
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Figure4 .专业资料.
Figure5
五、剖析结果
2FSK信号的调制解调原理是经过带通滤波器将2FSK信号分解
为上下两路2FSK信号后分别解调，而后进行抽样裁决输出信号。

本实验对信号2FSK采纳相关解调进行解调。

关于2FSK系统的抗噪
声性能，本实验采纳同步检测法。

设“1”符号对应载波频次f1，
“0”符号对应载波频次f2。

在原理图中采纳两个带通滤波器来划分中心频次分别为f1和f2的信号。

中心频次为f1的带通滤波器
之同意中心频次为 f1的信号频谱成分经过，滤除中心频次为f2
的信号频谱成分。

接收端上下支路两个带通滤波器的输出波形中H1,H2。

在
H1,H2波形中在分别含有噪声n1,n2，其分别为高斯白噪声ni经过
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上下两个带通滤波器的输出噪声——窄带高斯噪声，其均值同为0，方差同为(σn)2,不过中心频次不一样而已。

其抽样裁决是直接比较两路信号抽样值的大小，能够不专
门设置门限。

裁决规制应与调制规制相响应，调制时若规定“1”
符号对应载波频次 f1，则接收时上支路的抽样较大，应判为“1”，反之则判为“0”。

在（0，Ts）时间发送“1”符号（对应ω1），则上下支路两个
带通滤波器输出波形H1,H2。

H1,H2分别经过相关解调（相乘—低通）
后，送入抽样裁决器进行裁决。

比较的两路输入波形分别为上支路
st1=a+n1,下支路st2=n2，此中a为信号成分；n1和n2均为低通型高斯噪声，其均值为零，方差为（σn）2。

当st1的抽样值st1(i)小于st2
的抽样值st2(i),裁决器输出“0”符号，造成将“1”判为“0”的错误。

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带通
低通 x 1(t)
滤波器
相乘器
滤波器
1
y 1(t)
1t
准时
抽样 输出
发送端
信道y i (t)
2cos
裁决器
脉冲
P e
s T (t)
带通
低通 x 2(t)
滤波器
相乘器
滤波器
n i (t)
2
y 2 (t)
2t
2cos
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