实验指导书-fsk
fsk实验报告
fsk实验报告实验报告：FSK调制与解调技术的研究引言FSK（Frequency Shift Keying）调制与解调技术是一种常见的数字调制与解调技术，广泛应用于无线通信、数据传输等领域。
本实验旨在研究FSK调制与解调技术的原理、特点以及相关应用。
一、FSK调制原理FSK调制是通过改变信号的频率来传输数字信息的调制技术。
其原理是将数字信号转换为两个不同频率的载波信号，分别代表二进制的0和1。
当数字信号为0时，载波信号的频率为f1；当数字信号为1时，载波信号的频率为f2。
通过这种方式，可以实现数字信号的传输。
二、FSK调制过程1. 数字信号转换：将待传输的数字信号转换为二进制形式。
例如，将“101010”转换为二进制序列101010。
2. 载波信号生成：根据FSK调制的要求，生成两个不同频率的载波信号。
例如，f1代表0，f2代表1。
3. 调制过程：将二进制序列与载波信号进行调制，即根据二进制序列的每个比特值选择相应的载波频率进行调制。
例如，对于二进制序列101010，选择f1、f2、f1、f2、f1、f2进行调制。
三、FSK解调原理FSK解调是将调制后的信号恢复为原始的数字信号的过程。
解调器通过监测信号的频率变化来识别二进制序列。
四、FSK解调过程1. 接收信号：接收经过传输的调制信号。
2. 信号分析：对接收到的信号进行频谱分析，确定信号的频率变化情况。
3. 频率判决：根据信号的频率变化情况，判断每个比特的值。
例如，当频率为f1时，判定为0；当频率为f2时，判定为1。
4. 信号恢复：将频率判决的结果恢复为原始的数字信号。
五、FSK调制与解调技术的特点1. 抗干扰能力强：由于FSK调制与解调是通过频率变化来传输和识别信号的，相对于其他调制技术，具有较强的抗干扰能力。
2. 带宽利用率高：FSK调制与解调技术可以将多个数字信号通过不同频率的载波信号进行传输，从而提高带宽利用率。
3. 实现简单：FSK调制与解调技术的原理相对简单，实现起来较为容易。
FSK调制解调实验
实验报告册课程：通信系统原理教程实验：FSK调制解调实验班级：姓名:学号:指导老师:日期:实验四：FSK 调制解调实验一、实验目的：1、了解对FSK 信号调制解调原理；2、根据其原理设计出2FSK 信号的调制解调电路，在对电路进行仿真，观察 其波形，从而检验设计出的调制解调器是否符合要求。
二、实验原理：2FSK 信号调制：又称数字调频,它是用两种不同的载频1ω ,2ω来代表脉冲调制信号1 和0,而载波的振幅和相位不变。
如果载波信号采用正弦型波,则FSK 信号可表示为:2FSK 信号()t S 分解为信号()t S 1与()t S 2之和,则有:()()()t S t S t S 21+= 其中：()()()t U t S m 11cos ω=,代表数字码元“1”()()()t U t S m 22cos ω=,代表数字码元“0”2FSK 信号调制器模型如下图：如上图，两个独立的振荡器产生不同频率的载波信号，当输入基带信号()1=t S 时，调制器输出频率为f1的载波信号，当()0=t S 时，反相器的输出()t S 调制器输出频率为f2的载波信号。
f1和f2都取码元速率的整数倍。
2FSK 信号的带宽为:B f f B FSK 221+-=其中：f 1为对应脉冲调制信号1的载波频率;f 2为对应脉冲调制信号0的载波频率。
2FSK 信号解调：是调试的相反过程。
由于移频键控调制是将脉冲调制信号“1”用FSK 信号()t S 1，而“0”用()t S 2表示,那么在接收端,可从FSK 信号中恢复出其基带信号。
本设计采用了普通鉴频法进行解调,将()t S 1恢复成码元1,把()t S 2恢复成码元0 。
2FSK 信号的解调可以采用相干解调，也可以采用包络解调。
实验中采用相干解调，解调器模型如下图：)22cos(2)(2t fbT t πφ=号号调制器在2FSK解调器中，2FSK信号进入带通滤波器抑制掉干扰，接着把FSK信号与相干载波相乘，把两种不同频率的FSK信号变成两种不同的电压信号,然后送低通滤波器滤除高频分量，最后通过抽样比较器得到最终的解调波形。
实验四 FSK调制与解调
FSK 调制解调一、实验目的1． 掌握FSK 调制器的工作原理及性能测试；2． 学习基于软件无线电技术实现FSK 调制、解调的实现方法。
二、 实验仪器1． RZ9681实验平台 2． 实验模块： ● 主控模块● 基带信号产生与码型变换模块-A2 ● 信道编码与频带调制模块-A4 ● 纠错译码与频带解调模块-A5 3． 信号连接线 4． 100M 四通道示波器三、实验原理3.1 FSK 调制电路工作原理2FSK （二进制频移键控，Frequency Shift Keying ）信号是用载波频率的变化来传递数字信息，被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化。
2FSK 信号的产生方法主要有两种：一种采用模拟调频电路来实现；另一种采用键控法来实现，即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通，使其在每一个码元期间输出0f 或1f 两个载波之一。
FSK 调制和ASK 调制比较相似，只是把ASK 没有载波的一路修改为了不同频率的载波，如下图所示。
图3.3.2.1 FSK 调制电路原理框图上图中，将基带时钟和基带数据通过两个铆孔输入到可编程逻辑器件中，由可编程逻辑器件根据设置的工作模式，完成FSK 的调制，因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件，因此调制后输出需要经过D/A 器件，完成数字到模拟的转换，然后经过模拟电路对信号进行调整输出，加入射随器，便完成了整个调制系统。
-A图3.3.2.2 2FSK 调制信号波形示意图在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1和0）。
通常，FSK 信号的 表达式为：bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆+=0)22cos(2ππ（二进制１）bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆-=0)22cos(2ππ（二进制０）其中Δf 代表信号载波的恒定偏移。
FSK传输系统实验
FSK 传输系统实验一、实验原理和电路说明 （一）FSK 调制在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1和0）。
通常，FSK 信号的 表达式为：bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆+=0)22cos(2ππ（二进制１）bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆-=0)22cos(2ππ（二进制０）其中2πΔf 代表信号载波的恒定偏移。
产生FSK 信号最简单的方法是根据输入的数据比特是0还是1，在两个独立的振荡器中切换。
采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位是不连续的，因此这种FSK 信号称为不连续FSK 信号。
不连续的FSK 信号表达式为：bH bbFSK T t t f T E S ≤≤+=0)2cos(21θπ（二进制１）bL bbFSK T t t f T E S ≤≤+=0)2cos(22θπ（二进制０）其实现如图4.1.1所示：输入数据振荡器f Ｈ振荡器f Ｌ放大输出图4.1.1 非连续相位FSK 的调制框图由于相位的不连续会造频谱扩展，这种FSK 的调制方式在传统的通信设备中采用较多。
随着数字处理技术的不断发展，越来越多地采用连继相位FSK 调制技术。
目前较常用产生FSK 信号的方法是，首先产生FSK 基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。
因此，FSK 可表示如下：])(22c o s [2)](2cos[2)(⎰∞-+=+=tC bbC bbFSK dt t m k t f T E t t f T E t S ππθπ应当注意，尽管调制波形m （t ）在比特转换时不连续，但相位函数θ（t ）是与m （t ）的积分成比例的，因而是连续的，其相应波形如图4.1.2所示：图4.1.2连续相位FSK 的调制信号由于FSK 信号的复包络是调制信号m （t ）的非线性函数，确定一个FSK 信号的频谱通常是相当困难的，经常采用实时平均测量的方法。
实验11FSK(ASK)解调实验
三、实验内容
1．解调基带信号为2KHz伪随机序列PN2的调制信号。 当FSK调制模块的基带信号为2KHz的伪随机序列PN2时，使其调制 信号的二个载波频率分别为16KHz和32KHz，因此FSK解调模块中的 中心频率应设计在24KHz。 a.用示波器接在3TP01，检测输入到解调模块的调制信号,读二个载波 的频率。 b.用示波器的B通道接在调制模块的2TP05，观察调制模块的基带信 号，为2KHz的PN2伪随机序列；示波器的A通道接在FSKOUT铆孔处， 观察解调模块的解调信号输出。观察该信号是否是2KHz的伪随机序 列PN2，与A通道的波形是否一致？ c.此时，用示波器接在3TP02，测量集成锁相环MC4046（3U01）的 中心频率，是否为24KHz？
2.解调8KHz方波数据 a.连接P504和2P01，用频率计测量P504点输出方波信号为8KHz； b.按FSK调制实验要求，调好载波信号； c．在FSKOUT铆孔处测量使出信号，看是否能够解调出基带数据， 为什么？
No Image
四、思考题
1.画出各测试点的波形。 2.4046的哪些外围元件参数对其正确解调输出有影响? 3.本实验模块采用锁相环解调。其解调方法很多，如同步（相干）解 调法、过零检测法和包络解调法，请查找资料，画出至少两种解调 方法的原理框图和每点信号变化示意图。
实验11 FSK（ASK）解调实验
实验二 FSK调制解调实验(已完成)
实验二 FSK调制解调实验一. 实验目的1.理解FSK调制的工作原理及电路组成。
2.理解利用锁相环解调FSK的原理和实现方法。
二. 实验电路工作原理数字调频又可称作移频键控FSK，它是利用载频频率变化来传递数字信息。
数字调频信号可以分为相位离散和相位连续两种情形。
本实验电路中，由实验一提供的载频频率经过本实验电路分频而得到的两个不同频率的载频信号，则为相位连续的数字调频信号。
（一） FSK调制电路工作原理=32KHz的载频，另一路输入的基带信号由转换开关K904转接后分成两路，一路控制f1经倒相去控制f=16KHz的载频。
当基带信号为“1”时，模拟开关1打开，模拟开关2关闭，2=32KHz，当基带信号为“0”时，模拟开关1关闭，模拟开关2开通。
此时输出此时输出f1f=16KHz，于是可在输出端得到已调的FSK信号。
2（二） FSK解调电路工作原理FSK集成电路模拟锁相环解调器的工作原理是十分简单的，只要在设计锁相环时，使它锁定在FSK的一个载频f1上，对应输出高电平，而对另一载频f2失锁，对应输出低电平，那末在锁相环路滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列。
三. 实验内容测试FSK调制解调电路TP901～TP909各测量点波形，并作详细分析。
1．按下按键开关： K01、K02、K900。
2．跳线开关设置： K9012–3、K9022–3。
K9041–2、2KHz的伪随机码，码序列为：000011101100101K9042–3、8KHz方波。
做FSK解调实验时，K9041–2、K9031–2。
3．在CA901插上电容，使压控振荡器工作在32KHz，电容在1800Pf 2400Pf之间。
4．观察FSK解调输出TP907～TP909波形，并作记录，并同时观察FSK调制端的基带信号，比较两者波形，观察是否有失真。
四.实验结果TP901：K901的3与2相连TP902：K902的3与2相连TP903：K904的1与2相连，K904的2与3不连，TP906:K905(1与2，3与4)控制。
FSK传输实验
（一）FSK信号调制1、FSK基带信号观测全“1”码输入：TPi03信号波形全“0”码输入：TPi03信号波形周期为26.70us 周期为53.40us2、发端同向支路和正交之路信号时域波形观测由该图易知：两信号满足正交关系3、发端同向支路和正交之路信号的李沙育（x-y）波形观测（1）输入全“1”码时：（2）输入“0/1”码时：4、连续相位FSK调制基带信号观测输入“0/1”码，TPi03是基带FSK信号输入特殊码序列，TPi03是基带FSK信号波形（CH1），TPM02是发送数据信号波形（CH1），TPM02是发送数据信号（同步）（CH2）（CH2）5、FSK调制中频信号波形观测输入“0/1”码，TPK03是FSK调制中频信输入特殊码序列，TPK03是FSK调制中频号观测点（CH1），TPM02作为同步信号信号观测点（CH1），TPM02作为同步信号（CH2）（CH2）断开Ki01，其余同上断开Ki01，其余同上（二）FSK解调1、解调基带FSK信号观测输入全“1”码，观测TPJ05信号波形（输入全“0”码，观测TPJ05信号波形（FSK解调基带信号测试点），用TPM02同FSK解调基带信号测试点），用TPM02同步步输入“0/1”码，观测TPJ05信号波形（输入特殊码，观测TPJ05信号波形（FSK解调基带信号测试点），用TPM02同FSK解调基带信号测试点），用TPM02同步步2、解调基带信号的李沙育（X-Y）波形观测输入全“1”码，TPJ05和TPJ06的输入“0/1”码，TPJ05和TPJ06的李沙育波形李沙育波形（可发现有明显的噪声干扰加入）3、接收位同步信号相位抖动观测输入“0/1”码，观察发送时钟和测量接输入全“1”码，观察发送时钟和测量接收时钟的关系（观察到有抖动）收时钟的关系（无法观察到抖动）4、FSK解调器抽样判决点的波形5、解调器位定时恢复与最佳抽样判决点的波形发现有抖动6、位定时锁定和定时调整观测7、观察在各种输入码字下FSK的输入/输出数据输入“0/1”码，输出也为“0/1”码，可发现解调正确，只是有相位上的延时。
通信原理实验fsk传输系统试验精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版通信原理实验专业：通信工程班级：姓名：指导教师：实验一 FSK传输系统系统试验一．实验目的1.熟悉 FSK 调制和解调根本工作原理；2.掌握 FSK 数据传输过程；3.掌握 FSK 正交调制的根本工作原理与实现方法；4.掌握 FSK 性能的测试；5.了解 FSK 在噪声下的根本性能。
二．实验仪器1.JH5001通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器三．实验容测试前检查：首先将通信原理综合实验系统调制方式设置成"FSK 传输系统〞；用示波器测量TPMZ07 测试点的信号，发现有脉冲波形，则说明实验系统已正常工作。
（一）FSK调制1.FSK基带信号观测(1).TPi03 是基带FSK 波形〔D/A 模块〕。
通过菜单项选择择为1 码输入数据信号，观测TPi03(2).通过菜单项选择择为0 码输入数据信号，观测TPi03 1 码比较。
分析：由图可知，输入全1码时的基带信号周期约为27us，输入全0码时的基带信号周期约为54us，则输入全0码时的基带信号周期约为全1码时的2倍。
2.发端同相支路和正交支路信号时域波形观测TPi03和TPi04分别是基带FSKTPi03 和TPi04波形分析：由图可以看出TPi03 和TPi04的波形相位相差π，满足正交关系。
思考：产生两个正交信号去调制的目的是防止码间串扰。
3.发端同相支路和正交支路信号的沙育波形观测将示波器设置在〔*-y〕方式，可从相平面上观察TPi03和TPi04的分析：输入各种不同的码序列得到的沙育图形都呈现出圆形。
4.连续相位FSK调制基带信号观测思考：图中，观测两重叠波形，TPM02为高时，TPi03的频率高，TPM02为低时，TPi03的频率低，但TPi03的波形连续，即非连续相位FSK调制在码元切换点的相位是连续的。
5.FSK调制中频信号波形观测(1).(2).(3).分析：将正交调制输入信号中的一路基带调制信号断开后，由图可知，波形总体上不变，但频率分量有所增加。
FSK综合设计实验教材
实验九综合设计性实验------二进制频移键控(FSK)调制与解调频移键控(FSK)是用不同频率的载波来传送数字信号，并用数字基带信号控制载波信号的频率。
二进制频移键控是用两个不同频率的载波来代表数字信号的两种电平。
接收端收到不同的载波信号再进行逆变换成为数字信号，完成信息传输过程。
8.1 FSK信号的产生FSK信号的产生有两种方法，直接调频法和频率键控法。
1．直接调频法直接调频法是用数字基带信号直接控制载频振荡器的振荡频率。
直接调频法实现电路有许多，一般采用的控制方法是：当基带信号为正时(相当于“1”码)，改变振荡器谐振回路的参数(电容或者电感数值)，使振荡器的振荡频率提高(设为f1)；当基带信号为负时(相当于“0”码)，改变振荡器谐振回路的参数(电容或者电感数值)，使振荡器的振荡频率降低(设为f2)；从而实现了调频，这种方法产生的调频信号是相位连续的。
虽然实现方法简单，但频率稳定度不高，同时频率转换速度不能太快。
2．频率键控法频率键控法也称频率选择法，图8.1是它实现的原理框图。
它有两个独立的振荡器，数字基带信号控制转换开关，选择不同频率的高频振荡信号实现FSK调制。
频率键控法产生的FSK信号频率稳定度可以做得很高并且没有过渡频率，它的转换速度快，波形好。
频率键控法在转换开关发生转换的瞬间，两个高频振荡的输出电压通常不可能相等，于是u FSK(t)信号在基带信息变换时电压会发生跳变，这种现象也称为相位不连续，这是频率键控特有的情况。
图8-1 频率键控法的原理框图图8-2是利用两个独立分频器，以频率键控法来实现FSK调制的原理电路图。
在图8-1 中，与非门3和4起到了转换开关的作用。
当数字基带信号为“1”时，与非门4打开，f1输出，当数字基带信号为“0”时，与非门3打开，f2输出，从而实现了FSK调制。
图8-2 利用独立分频器的键控法实现FSK调制频率键控法也常常利用数字基带信号去控制可变分频器的分频比来改变输出载波频率，从而实现FSK调制。
通信原理-FSK调制解调实验
FSK调制解调实验一、实验任务利用卷积编码、FSK调制和前导码等技术构建通信系统，学习发射机结构，实现发射机代码，完成卷积编码、FSK调制；学习其接收机结构，实现接收机代码，完成接收信号的滤波、FSK解调、定时同步和卷积码译码。
通过该FSK系统实验，进一步认识通信系统的结构及其处理流程，同时掌握FSK调制解调方法。
二、实验基本原理2.1 发射机结构FSK通信系统发射机图1所示，具体步骤如下：图 1 发射机结构（1）随机信源比特从指定数据文件中读取。
（2）对二进制序列进行卷积编码，编码器参数是[171,133]，编码约束长度是7，编码前在信息比特的末尾添加6个0作为结尾比特。
（3）在编码比特之前插入前导码，前导码由16个固定比特组成，用于接收机的定时同步。
（4）进行FSK调制。
（5）最后将信号送往发射电路发射。
2.2 接收机结构DPSK通信系统接收机如图2所示，具体步骤如下图 2 接收机结构（1）首先对来自接收电路的信号的载波1和载波2进行滤波。
（2）对两路滤波输出的幅度相减。
（3）通过搜索前导码，确定第一个数据码元的时间位置。
（4）对解调信号进行抽样，得到码元抽样序列。
（5）送入卷积码译码器译码，得到接收比特序列，译码采用matlab函数vitdec，译码结果要去掉6个尾比特。
2.3 关键信号SendBit：发送的信源比特序列SendSig：FSK已调信号RecvFskDemod：FSK解调信号RecvCorr：前导码相关搜索结果RecvSymbolSampled：码元抽样RecvBit：恢复的数据比特2.4 关键参数系统参数（不可更改）：Fs = 200kHz，系统采样率Rs = 10k码元/秒，码元速率SigLen = 200k，发射信号SendSig的采样点数信道参数：Amax = 1，最大信号幅度Pmax = pi，最大相位偏差Fmax = 128，最大频率偏差，单位HzTmax = 0.005，最大时间偏差，单位秒SNR = -3，信噪比三、模块设计与实现3.1 发射机模块1、随机信源比特从指定数据文件中读取，加载信源比特，获取其长度。
FSK调制解调原理实验
FSK调制解调原理实验FSK(频移键控)调制解调是一种常见的数字调制解调技术，其原理是通过改变载波的频率来表示数字信号。
在FSK调制中，低频信号的频率表示逻辑“0”，高频信号的频率表示逻辑“1”。
在本文中，我们将介绍FSK调制解调的原理以及如何进行实验。
实验设备和步骤：实验设备：1.函数信号发生器2.幅度调制解调器3.示波器4.模拟信号发生器5.低通滤波器6.计算机实验步骤：1.准备工作：(1)将函数信号发生器连接到幅度调制解调器的输入端口。
(2)将幅度调制解调器的输出端口连接到示波器的输入端口。
(3)将模拟信号发生器连接到低通滤波器的输入端口。
(4)将低通滤波器的输出端口连接到计算机的输入端口。
2.设置实验参数：(1)在函数信号发生器上设置两个频率，分别表示逻辑“0”和逻辑“1”。
(2)根据实验需求，调整幅度调制解调器的调制指数，以及模拟信号发生器的频率。
3.FSK调制实验：(1)使用函数信号发生器产生一个频率表示逻辑“0”的信号，并将其输入到幅度调制解调器中。
(2)使用函数信号发生器产生一个频率表示逻辑“1”的信号，并将其输入到幅度调制解调器中。
(3)观察示波器上的输出信号，验证FSK调制的效果。
4.FSK解调实验：(1)使用模拟信号发生器产生一个频率表示逻辑“0”的信号，并将其输入到幅度调制解调器的解调端口。
(2)使用模拟信号发生器产生一个频率表示逻辑“1”的信号，并将其输入到幅度调制解调器的解调端口。
(3)通过示波器观察解调器输出的信号，并通过低通滤波器对信号进行滤波。
(4)将滤波后的信号输入到计算机，并进行数字信号解调。
实验原理：FSK调制的原理是通过改变载波信号的频率来表示数字信号。
在调制过程中，将逻辑“0”映射为一个低频率信号，逻辑“1”映射为一个高频率信号。
在解调过程中，接收到的信号通过解调器解调后，通过低通滤波器滤除高频噪声，得到原始的数字信号。
实验结果：在进行FSK调制实验时，通过示波器观察可见，当输入逻辑“0”时，示波器输出的信号频率较低；当输入逻辑“1”时，示波器输出的信号频率较高。
FSK调制解调实验
实验一 FSK 调制解调实验一、 实验目的1、 了解FSK 调制的基本工作原理；2、 自行设计FSK 调制、解调单元；二、 实验仪器1、 J H5001（II ）通信原理基础实验箱 一台；2、 20MHz 示波器 一台；三、 实验原理在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1和0）。
通常，FSK 信号的 表达式为：bc b b FSK T t tf f T E S ≤≤∆+=0)22cos(2ππ（二进制１）bc bb FSK T t tf f T E S ≤≤∆-=0)22cos(2ππ （二进制０）其中Δf 代表信号载波的恒定偏移。
FSK 的信号频谱如图2.12.1所示。
图2.12.1 FSK 的信号频谱FSK 信号的传输带宽Br ，由Carson 公式给出：Br=2Δf+2B其中B 为数字基带信号的带宽。
假设信号带宽限制在主瓣范围，矩形脉冲信号的带宽B=R 。
因此，FSK 的传输带宽变为：Br=2（Δf+R ）在JH500１II 型的FSK 调制框图如图2.12.2下：图2.12.2 FSK调制方框图用数字基带信号的电平高低不同控制UE01(CD4046)内部的压控振荡器的振荡频率。
当输入码元为0时，振荡频率为6～9KHz；当输入码元为1时，振荡频率为20～24KHz。
这些频率范围的调整是通过WE01、WE02来获取的。
其中WE01调整输入1、0信号的幅度，从而达到控制传号频率与空号频率的间隔。
WE02是调整送入到VCO输入端信号的直流偏移，通过调整WE02达到控制FSK中心频率的作用。
注意：FSK的数据输入信号来源于基带成形模块的测试序列，其通过KG02来选择不同的数据，数据速率受KG03控制，在FSK实验中KG03设置在500bps（KG03处于2-3状态）。
FSK解调框图见图2.12.3：图2.12.3 FSK解调方框图FSK解调的工作原理是用一个模拟锁相环UE02(CD4046)对输入的FSK信号进行鉴频。
实验四 FSK实验
2FSK过零检测解调电路组成 ① 2FSK过零检测解调电路组成
大家知道，2FSK信号的过零点数随不同载频而异， 大家知道，2FSK信号的过零点数随不同载频而异，故检出过 信号的过零点数随不同载频而异 零点数就可以得到关于频率的差异， 零点数就可以得到关于频率的差异，这就是过零检测法的基本思 用过零检测法对FSK信号进行解调的原理框图如图所示。 FSK信号进行解调的原理框图如图所示 想。用过零检测法对FSK信号进行解调的原理框图如图所示。
W101控制 128KHZ幅度
W102控制度
2FSK/OUT
实验用2FSK信号解调电路的基本原理框图 实验用2FSK信号解调电路的基本原理框图 2FSK
实验用2FSK信号的解调器, 实验用2FSK信号的解调器,采用的是线性鉴频法中的模拟鉴频 2FSK信号的解调器 系统电路框图分别由: 法,系统电路框图分别由:
反 相
加法器
门 2 u
t 由于在两个码元转换 时刻， 时刻，它们之间前后 t 码元的相位互不相关 即相位不连续， ，即相位不连续，记 DPFSK。 作DPFSK。
相位连续CPFSK CPFSK信号的产生 2.2 相位连续CPFSK信号的产生
两个高频载波分别由同一个独立的振荡器，经不同的分频器后产生, 两个高频载波分别由同一个独立的振荡器，经不同的分频器后产生,即： 不同频率的载波信号分别输送到电子开关，即门电路，并由其控制输出。 不同频率的载波信号分别输送到电子开关，即门电路，并由其控制输出。 电子开关的开启与关闭受数字基带信号的控制。 电子开关的开启与关闭受数字基带信号的控制。 当数字基带信号为“ 时 关闭。 打开，输出频率为f1的信号。 f1的信号 当数字基带信号为“1”时，门2关闭。门1打开，输出频率为f1的信号。 当数字基带信号为“ 时 关闭。 打开，输出频率为f2的信号。 f2的信号 当数字基带信号为“0”时，门1关闭。门2打开，输出频率为f2的信号。 门电路的输出信号经加法器处理，即可输出FSK信号，可见， FSK信号 门电路的输出信号经加法器处理，即可输出FSK信号，可见，其载波的频率 受数字基带信号的控制，从而实现频率调制。 受数字基带信号的控制，从而实现频率调制。 u t 高频 振荡器 u 二 分 频 u f1 t
FSK实验
（2）设计要求： 构建二相移频键控调制与解调系统的电路方案，完成对所选方案各单 元电路的设计。 1.调制器可用模拟电子开关或用模拟乘法器实现。 2.解调器采用相干解调方式，用集成鉴相器实现。 3.设计的电路应能完成2FSK的调制与解调仿真。 4.写出符合规范的设计实验报告。
三、2FSK 调制与解调系统原理与电路组成 1.方案论证(2FSK调制与解调系统原理的简要说明) 2.单元电路设计 (载波振荡器、M序列、分频器、调制器、带通滤波器、峰值 检波器、低通滤波器等） 3.总体电路原理图与元件清单 四、实验内容与测试数据 五、收获与体会
在完成系统电路设计与仿真电路构成后进行下列实验项目1fsk调制器发送单元的测量实验fsk调制输出信号的检测2fsk解调器接收部分的测量实验非相干解调电压比较器输出信号波形检测
实 验 三
移频键控FSK调制与解调 系统设计实验
实验知识准备
1．做本实验时应具备的知识点：
i.什么是2FSK? ii.试画出2FSK的系统框图,并说明其工作原理。 iii.2FSK的解调方法。 iiiiEWB电子工作平台仿真软件基本使用方法。
设计任务与要求
二.设计要求:
1.FSK调制系统电路设计:
FSK调制器利ห้องสมุดไป่ตู้键控法实现。但调制载波必须为正弦波。整个系统用 软件仿真完成。
2.M序列电路设计:
M序列要求采用数字集成电路，产生7位伪随机码,整个系统用软件仿 真完成
3.FSK解调系统电路设计:
FSK解调器可以采用非相干解调法或过零检测法实现。传输信道不 考虑噪声干扰，采用直接传输。整个系统用软件仿真完成。
门 1
f1 u 加法器 u
t
FSK t
u 四 f2 分 t 由于两个载波频率由同一振荡信 频 号源提供，只是对其中一个载频
11-通信原理 FSK 调制系统 实验指导书
实验、二进制频移键控技术（2FSK ）实验（二）——2FSK 调制系统设计与仿真一、 实验目的1. 通过实验深入理解、掌握二进制频移键控技术（2FSK ）的调制原理。
2. 掌握（2FSK ）调制系统模型的构建技术。
3. 掌握（2FSK ）调制技术的设计与实现方法。
4. 深入理解、掌握二进制频移键控（2FSK ）调制系统各模块间参数的设置及相互间的关联与影响。
5. 能够按不同用户的技术指标需求，进行（2FSK ）调制系统的设计。
6. 掌握（2FSK ）调制系统的测试方法。
7. 掌握对（2FSK ）调制系统的相关参数、信号波形及频谱进行分析的方法。
二、 实验仪器（软/硬件环境及所需元器件模块）1. PC 机一台2. 安捷伦科技EESof 软件ADS ：AdvancedDesignSystem –2005A3. 计算机操作系统：Win2000,WinXP,HPUnix11.0,SunUnix5.8等4. 元器件模块：（1） Sinusoid 正弦波信号发生器（Sinusoidsignalgenerator ）；（2） Data 数字序列信号发生器（Datagenerator ）；（3） 信号类型转换器（SignalConverters ）：TimedToFloat 信号类型转换器、FloatToTimed 信号类型转换器；（4） TimedSink 信号收集器（TimedDataCollector ）；（5） SpectrumAnalyzer 频谱分析仪（Spectrumanalyzer ）；（6） DF 数据流控制器(DataFlowController)；（7） Mpy2乘法器（2-InputMultiplier ）；（8） VAR 变量和方程式模块(器件)（VariablesandEquationsComponent ）。
三、 实验原理2FSK 是用两个不同频率的载波来传送二进制数字信号的。
2FSK 有两种形式（1）相位连续的2FSK ，（2）相位不连续的2FSK 。
实验指导书第4节2FSK调制与解调实验
实验指导书第4节2FSK调制与解调实验2FSK调制与解调实验一、实验目的：1、了解二进制移频键控2FSK信号的产生过程及电路的实现方法。
2、了解非相干解调器过零检测的工作原理及电路的实现方法。
3、了解相干解调器锁相解调法的工作原理及电路的实现方法。
二、实验内容：1、了解相位不连续2FSK信号的频谱特性。
2、了解2FSK调制，非相干、相干解调电路的组成及工作原理。
3、观察2FSK调制，非相干、相干解调各点波形。
三、实验原理：数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。
数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。
2FSK信号便是符号“1”对应于载频，而符号“0”对应于载频（与不同的另一载频）的已调波形，而且与之间的改变是瞬间完成的。
从原理上讲，数字调频可用模拟调频法来实现，也可用键控法来实现。
模拟调频法是利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频，是频移键控通信方式早期采用的实现方法。
2FSK键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。
键控法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现，故应用广泛。
2FSK信号的产生方法及波形示例如图所示。
图中s(t)为代表信息的二进制矩形脉冲序列，即是2FSK信号。
二进制频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。
由于这种调制解调方式容易实现、抗噪声和抗衰落性能较强，因此在中低速通过数据传输系统中得到了较为广泛的应用。
本实验2FSK信号的产生是采用键控法原理，利用数字基带信号控制电子开关电路对两个不同的频率源进行选通，所产生的信号相位不连续。
见调制器框图。
2FSK调制器框图本实验2FSK信号的解调是采用过零检测法和锁相解调法，通过两种解调方式的比较，可以了解各自的优缺点。
1、 2FSK调制器2FSK调制器是由晶体振荡器、分频电路、码产生电路、带通滤波器、模拟开关电路所组成。
（1）晶体振荡器和分频器：晶体振荡器是一个用晶体和与非门构成的自激多谐振荡器。
实验报告FSK调制解调实验报告_0654文档
2020实验报告FSK调制解调实验报告_0654文档EDUCATION WORD实验报告FSK调制解调实验报告_0654文档前言语料：温馨提醒，教育，就是实现上述社会功能的最重要的一个独立出来的过程。
其目的，就是把之前无数个人有价值的观察、体验、思考中的精华，以浓缩、系统化、易于理解记忆掌握的方式，传递给当下的无数个人，让个人从中获益，丰富自己的人生体验，也支撑整个社会的运作和发展。
本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】1、数字调制电路模块接口定义：信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制模块（A、B位）JCLK：2K时钟输入端；JD：2K基带数据输出端；ASK、FSK：FSK或ASK调制信号输出端；SW01：调制模式切换按钮；L01L02：指示调制状态。
2、FSK（ASK）解调模块接口定义：17P01：FSK解调信号输入铆孔；17P02：FSK解调信号输出，即数字基带信码信号输出，波形同16P01。
17TP02：FSK解调电路中压控振荡器输出时钟的中心频率，正常工作时应为32KHz左右，频偏不应大于2KHz，若有偏差，可调节电位器17W01；17W01：解调模块压控振荡器的中心频率调整电位器；数字调制电路模块：FSK（ASK）调制模块CD4046原理框图：1、插入有关实验模块在关闭系统电源的情况下，按照下表放置实验模块：对应位号可见底板右上角的“实验模块位置分布表”，注意模块插头与底板插座的防呆口一致。
2、信号线连接使用专用导线按照下表进行信号线连接：3、加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。
若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。
4、实验设置设置拨码器4SW02（G）为“00000”，则4P01产生2K的15位m序列输出，4P02产生2K的码元时钟。
按动SW01（AB）按钮，使L02指示灯亮，“ASK、FSK”铆孔输出为FSK调制信号。
5、FSK调制信号波形观察用示波器通道1观测“4P01”（G），通道2观测“ASK、FSK”（A&B），调节示波器使两波形同步，观察基带信号和FSK调制信号波形，分析对应“0”和“1”载波频率，记录实验数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验二频移键控（FSK/2FSK）实验
一、实验目的
该实验为综合性实验。
频移键控（FSK）即数字频率调制是数字通信中使用较早的一种调制方式。
FSK方法简单，易于实现；解调不需要恢复本地载波；可以异步传输；抗噪声和抗衰落性能较强。
因此，FSK在模拟电话网上用来传输低速数据。
采用这种调制方式成本很低。
CCITT也建议，传输速率低于1200波特以下的设备一般采用FSK。
改进的FSK方式以其优越的性能，已经用于卫星通信设备中。
通过该试验：1．了解m序列的性能，掌握其实现方法及其作用。
2．通过对FSK电路的分析，了解FSK电路的组成，理解其调制解调原理。
二、实验内容与步骤
1．分析自己完成的电路图或参考电路图，深入理解各个电路模块的功能。
2．按照设计的电路图或参考电路图搭建实际电路。
3．用示波器观测主振时钟，记录波形和频率。
4．用示波器观测两个分频器输出，记录波形与频率。
5．用示波器观测随机序列输出，记录一个时间段的M随机序列的波形。
6．将调制分别接入高电平和低电平，分别观测调制输出波形，然后将调制输入M随机序列，用双踪示波器同时观测调制输出和M序列，体会调制全过程，并记录波形。
7．（选作）采用过零检测法设计搭建FSK解调部分的电路图，分别测量信号在限幅、微分、整流、展宽和经过低通滤波器后的波形，体会FSK的解调过程。
三、实验要求
本试验的任务是应用相关知识，参考相关的电路图，完成设计与搭建FSK 系统各个电路模块，能够在示波器上输出FSK正确波形，能看出明显的频移键控
调制波形。
具体包括：
1．实现主振时钟，并对时钟正确分频；
2．搭建M序列发生器，输出正确的M序列；
3．实现用M序列进行频移键控，输出FSK波形。
深入预习并理解相关知识点。
对本试验的预习要求：
1．熟悉m序列的特性和实现原理。
2．了解FSK的调制解调原理。
3．熟悉相关电子元器件的应用。
4．自己完成FSK调制电路（或采用本指导书推荐的电路方案），为实验中硬件电路的设计、连接、分析、调试奠定基础。
四、实验仪器与实验元器件
表1实验仪器与实验元器件
五、实验原理
5.1．伪随机序列
参见实验三（DPSK实验）。
5.2．FSK调制解调原理
（1）调制
频移键控信号码元的“0”和“1”分别用两个不同的频率的正弦波形来传送，
而其振幅和初始相位不变，其表达式：
⎩⎨⎧++=”时发送“”时发送“0)cos(1)cos()(2211ϕωϕωt A t A t s
式中，假设码元的初始相位为1ϕ和2ϕ； 112f πω=和222f πω=为两个不同频率码元的角频率；A 为一常数，表明码元的包络式矩形脉冲。
FSK 信号的产生方法主要有两种。
一种是用二进制基带矩形信号去调制一个调频器，使其能够输出两个不同频率的码元，如图1（a ）所示。
另一种方法是用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出，如图1（b ）所示。
这两种方法产生的FSK 信号的波形只有一点差异，即由调频器产生的FSK 信号在相邻码元之间的相位是连续的，而开关法产生的信号，因为是由两个独立的频率源产生不同频率的信号，故相邻码元的相位不一定是连续的。
图1 FSK 信号的产生
（2）解调
FSK 信号的接收分为相干和非相干检测法（包络检波法）两类，原理如图2。
相干解调法中，接收信号经过并联的两路开通滤波器、与本地相干载相乘和低通滤波后，进行抽样判决。
判断准则是比较两路信号包络的大小。
若上支路的信号包络较大，则判为收到“1”；反之，判为“0”。
这种相干接收方法中的相干载波必须从接收信号中提取，并且和信号码元同频同相，这样增加了接收设备的复杂程度。
在包络检波法中，其判断准则也是比较两个支路的大小，和相干检波法中的判断准则相似。
除了以上两种方法外，FSK 的解调方法还有鉴频法、差分检波法、和过零检测法，这些方法都不利用信号的相位信息。
鉴频法和差分检波法参见樊昌信主编、国防工业出版社出版的《通信原理》（第4版），这里不作介绍。
图2 FSK信号常用的接收系统
图3 过零检测法的方框图及各点波形
图3给出了过零检测法的原理方框图。
FSK两种码元的频率不同，所以计算
码元中信号波形的过零点数目多少，就能区分这两个不同频率的信号码元。
在图
中接收信号经过带通滤波后，被放大限幅，得到矩形脉冲序列；再经过微分和整流，变成一系列窄脉冲，它们的位置正好对应原矩形脉冲的过零点，因此，其数量也和过零点的数目相同。
把这些窄脉冲变换成较宽的举行脉冲，以增大其直流分量；然后经过低通滤波，提取出此直流分量。
这样，直流分量的大小就和码元频率的高低成正比，从而解调出原发送信号。
5.3. 实验电路设计原理
图4是“FSK调制部分原理框图”，也是本试验进行设计与搭建的原理图，振荡器产生方波振荡，分别经8分频和4分频后作为f1和f2两路频率信号，f1又经4分频后作为产生M序列的时钟，用产生的M序列去控制切换开关，让输出为f1或f2，即FSK信号。
图4 FSK调制部分原理框图
在形成FSK信号后，输出端可以使用由运放构成的跟随器来代替发送滤波器，将TTL电平的FSK信号变成交流信号波形，以利于信道传输。
跟随器的电路图参见图5。
六、实验报告基本要求
1. 写清实验名称、实验目的、所用设备型号及编号，所用硬件及型号。
2．分析实验原理，简述试验内容。
3. 如果为自己设计的电路，提交实际电路的构建步骤与相关参数的详细计算过程。
4. 分析FSK系统有哪些部分构成？各部分的作用是什么？
5．整理实验过程中的记录，要求画出一个时间段的M序列。
根据实验记录，
整理、绘制出整个硬件电路图中各个测试点的曲线波形。
6. 综合分析实验过程中及结果出现哪些特殊现象？如何解决以及如何解释这些现象？
7. 给出结论分析和实验体会。
七、注意事项
1. 遵守实验室的规章制度，尊重实验指导老师，培养严谨求实的科学态度。
2. 实验参数及重要数据应留有备份。
附：实验电路参考方案
FSK调制电路的参考方案如图5所示，图6是过零检测法解调方案电路。