基于matlab的2fsk调制系统的设计_本科论文
基于MATLAB的2FSK数字通信系统仿真
基于MATLAB的2FSK数字通信系统仿真一、2FSK的基本原理和实现二进制频率调制是用二进制数字信号控制正弦波的频率随二进制数字信号的变化而变化。
由于二进制数字信息只有两个不同的符号，所以调制后的已调信号有两个不同的频率fl和f2，fl对应数字信息“1 ”，f2对应数字信息’0”。
二进制数字信息及已调载波如图3-1所示。
图3-1 2FSK信号1、2FSK的产生在2FSK信号中，当载波频率发生变化时，载波的相位一般来说是不连续的, 这种信号称为不连续2FSK信号。
相位不连续的2FSK通常用频率选择法产生，如图3-2所示：与「1fl图3-2 2FSK 信号调制器两个独立的振荡器作为两个频率发生器，他们受控于输入的二进制信号进制信号通过两个与门电路，控制其中的一个载波通过。
调制器各点波形如图 3-3所示:店 [ [D a-ii :i | o:WWWVWWVM7 WW------ W- :wvwwww图3-32FSK 调制器各点波形由图3-3可知，波形g 是波形e和f 的叠加。
所以，二进制频率调制信号2FSK 可以看成是两个载波频率分别为fl 和f2的2ASK 信号的和。
由于1”、0” 统计独立，因此，2FSK 信号功率谱密度等于这两个 2ASK 信号功率谱密度之和,此欣CO “刃盒曲/牡+円31（/壮2FSK 信号的功率谱如图3-4所示:-AA f\ \■ —:图3-4 2FSK 信号的功率谱由图3-4看出，2FSK 信号的功率谱既有连续谱又有离散谱，离散谱位于两 个载波频率fl 和f2处，连续谱分布在fl 和f2附近，若取功率谱第一个零点以 内的成分计算带宽，显然2FSK 信号的带宽为空码瓷一％去片劄 （3-2）为了节约频带，同时也能区分fl 和f2，通常取|f1-f2|=2fs ，因此2FSK 信号的带 宽为「一 二「「二丁 当|f1-f2|=fs 时，图3-4中2FSK 的功率谱由双峰变成单峰，此时带宽为月为i+砖M 对于功率谱是单峰的2FSK 信号，可采用动态滤波器来解调。
实验二-基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真
实验二基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真（综合性实验）要求编写2ASK和2FSK调制程序，任意给定一组二进制数，计算经过这两种调制方式的输出信号。
程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制波形要与理论计算出的波形一致。
1）熟悉2ASK和2FSK调制原理。
2）编写2ASK和2FSK调制程序。
3）画出原信号和调制信号的波形图。
实验报告要求如下内容：1）2ASK和2FSK调制原理；对给定信号画出理论调制波形；实验原理1．2ASK二进制振幅键控（2ASK）信号码元为：S(t)=A(t)cos(w0t+θ) 0﹤t≤T式中w0=2πf0为载波的角频率；A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅，即╱A 当发送“1”时A(t)=╲0 当发送“0”时在式中给出的基带信号码元A(t)的波形是矩形脉冲。
产生2ASK的调制方法，主要有两种。
第一种方法采用相乘电路，用基带信号A（t）和载波cosw0t相乘就得到已调信号输出。
第二种方法是采用开关电路，开关由输入基带信号A（t）控制，用这种方法可以得到同样的输出波形。
2. 2FSK二进制频移键控（2FSK）信号码元的“1”和“0”分别用两个不同频率的正弦波形来传送，而其振幅和初始相位不变。
故其表达式为；╱Acos（w1t+Φ1）发送“1”时S（t）=╲Acos（w0t+Φ0）发送“0”时式中，假设码元的初始相位分别为Φ1和Φ0；w1 =2πf1和w0 =2πf0为两个不同频率码元的角频率；A为一常数，表明码元的包络是矩形脉冲。
2FSK信号的调制方法主要有两种。
第一种是用二进制基带矩形脉冲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。
第二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。
2) 程序设计思想，画出流程图;编程思想：对于2ASK1首先假设一个随机序列来代表二进制基带信号：a=[1,1,0,0,1,0,1];2设定二进制载波信号为A cos（w1t+Φ1）为5cos（2*pi*t），则：╱5 cos（2*pi*t）当发送“1”时S(t)=A(t)cos(w0t+θ)=╲0 当发送“0”时设置周期T为13条件判断，如果a为1时，则在一个周期内，2ASK图像中对应一个5 cos（2*pi*t），a为0时，在一个周期内输出为0，并用plot画图画出来。
重修基于MATLAB的simulink对2fsk调制与解调的仿真
通信原理课程设计报告题目基于MATLAB—Simulink的2FSK仿真学院电子信息工程学院专业通信工程（本）学生姓名张勇学号 200910315103 年级 2009级指导教师宋刚职称副教授二〇一二年一月课程设计的任务说明课程设计的目的（1）通过利用matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具。
（2）通过课程设计来更好的掌握课本相关知识，熟悉2FSK的调制与解调。
（3）更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。
课程设计的要求（1）掌握课程设计涉汲到的相关知识，相关概念、原理清晰，明了。
（2）仿真图设计合理、能够正确运行。
（3）按照要求撰写课程设计报告。
摘要 :Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要是以simulink为基础平台，对2FSK信号的仿真。
文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望；第二章是对2FSK信号调制及解调原理的详细说明；第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容，第三章是2FSK信号的仿真部分，调制和解调都是simulink建模的的方法，在解调部分2fsk信号采用相干解调的方法，而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。
关键词：2FSK；simulink调制；相干解调。
（完整版）基于MATLAB的2FSK的调制与解调
（完整版）基于MATLAB的2FSK的调制与解调基于MATLAB 的2FSK 数字通信系统仿真课程设计目的二、课程设计内容在信道中，大多数具有带通传输特性，必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。
可以用数字基带信号改变正弦型载波的幅度、频率或相位中的某个参数，产生相应的数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制。
也可以用数字基带信号同时改变正弦型载波幅度、频率或相位中的某几个参数，产生新型的数字调制。
本课程设计旨在根据所学的通信原理知识，并基于MATLAB 软件，仿真一2FSK 数字通信系统。
2FSK 数字通信系统，即频移键控的数字调制通信系统。
频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。
在2FSK 中，载波的频率随二进制基带信号在f1 和f2 两个频率点间变化。
因此，一个2FSK 信号的波形可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加。
可以利用频率的变化传递数字基带信号，通过调制解调还原数字基带信号，实现课程设计目标。
三、2FSK 的基本原理和实现二进制频率调制是用二进制数字信号控制正弦波的频率随二进制数字信号的变化而变化。
由于二进制数字信息只有两个不同的符号，所以调制后的已调信号有两个不同的频率fl和f2，fl对应数字信息“ 1 ”，f2对应数字信息“ 0 ”在2FSK信号中，当载波频率发生变化时，载波的相位一般来说是不连续的，这种信号称为不连续2FSK信号。
相位不连续的2FSK通常用频率选择法产生,如图3-2所示：Xi图3-2 2FSK信号调制器两个独立的振荡器作为两个频率发生器，他们受控于输入的二进制信号进制信号通过两个与门电路，控制其中的一个载波通过。
调制器各点波形如图3-3所示：'1 1 1 °| 1 1! 1 D 0r1i—1 1TIT1"1i 1 'T:wwvwwwm：7 ww wf r\f\j t:“WVWWVtM r图3-3 2FSK调制器各点波形由图3-3可知，波形g是波形e和f的叠加。
基于MATLAB的2FSK调制系统的设计课程设计
课程设计(论文)题目名称2FSK调制系统的设计与仿真摘要2FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式.本文主要简述了2FSK的设计原理,设计步骤和设计结果及分析.设计原理包括了2FSK的介绍,调制原理和解调原理;设计步骤包括了2FSK信号的产生,调制和解调;设计结果及分析则包括了2FSK信号产生,调制和解调每一步的结果分析和用matlab实现上述的结果. 2FSK在中低速数据传输中得到了广泛的应用。
所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。
关键字:2FSK；载波；调制解调目录第1章课程设计的任务与要求 (1)1.1 2FSK简介 (1)1.2 课程设计的任务 (1)1.3 课程设计的要求 (1)第2章课程设计的研究基础 (2)2.1数字通信系统的基本模型 (2)2.2 2FSK调制解调基本原理 (2)第3章2FSK调制解调系统方案设计 (4)3.1 方案提出 (4)3.2 方案比较 (5)第4章2FSK调制解调系统设计 (6)4.1各单元模块功能介绍及电路设计 (6)4.2 电路参数的计算及元器件的选择 (7)4.3系统整体电路图 (7)第5 章2FSK调制解调系统仿真和调试 (8)5.1 仿真软件介绍 (8)5.2 系统仿真实现 (9)5.3 系统测试 (10)5.4 数据分析 (11)第6章总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录源程序 (16)第1章课程设计的任务与要求1.1 2FSK简介数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
然而，实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号。
为了使数字信号在带通系统中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
在接收端，通过解调器把带通信号还原为数字基带信号的过程称为数字解调。
数字调制的基本方式有三种：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。
基于MATLAB的二二进制数字系统的调制(包括2ask-2fsk-2psk-2dpsk)
二、MATLAB编程实现仿真用randint函数生成10个随机数，形成基带数字信号an。
由于一个FSK信号可以看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加，故可利用：生成已调信号，再通过傅里叶变换得到频谱，分析数据。
N=10;x=[];%调制信号生成a=(randint(1,10,2));for i=1:Nif a(i)==1x(i*80-79:i*80)=ones(1,80); elsex(i*80-79:i*80)=zeros(1,80); endendfigure(1)subplot(4,1,1)plot(x);title('调制信号');axis([0 800 -2 2]);%载波信号t=0.0125:0.0125:N;ca1=sin(2*pi*2*t);ca2=sin(2*pi*4*t);subplot(4,1,2)plot(ca1);title('载波1');axis([0 800 -2 2]);subplot(4,1,3)plot(ca2);title('载波2');axis([0 800 -2 2]);%调制生成2ASK信号x1=~x;fsk=x.*ca1+x1.*ca2;subplot(4,1,4)plot(fsk);title('2FSK信号');axis([0 800 -1.5 1.5]);%频谱分析m=length(fsk);T=t(end);df=1/T;f=(-m/2:m/2-1)*df;xf=fftshift(abs(fft(x))); figure(2);subplot(4,1,1);plot(f,xf);title('调制信号频谱');cf1=abs(fft(ca1));subplot(4,1,2);plot(f,cf1);title('载波1信号频谱');cf2=abs(fft(ca2));subplot(4,1,3);plot(f,cf2);title('载波2信号频谱');st1=fftshift(abs(fft(fsk))); sf=fftshift(st1);subplot(4,1,4);plot(f,sf);title('2FSK信号频谱');。
利用matlab实现2FSK调制解调的仿真论文
潍坊学院专业课综合课程设计说明书——利用matlab 实现 2FSK调制解调的仿真系部：信息控制与工程学院专业：电子信息工程班级：学生:学号:指导教师：2012年 12月01日目录1 MATLAB 软件简介 (1)2 理论分析 . (2)2.1 2FSK信号的产生 (2)2.2 2FSK信号的解调方式 (3)3 MATLAB 实现程序 (5)3.1 生成 2FSK的程序 (5)3.2 2FSK调制解调系统进行设计和仿真源程序 (7)5心得体会 . (16)6参考文献 . (17)1 MATLAB 软件简介MATLAB是目前国际上流行的进行科学研究、工程计算的软件。
它起源于矩阵运算，并已经发展成为一种高度集成的计算机语言。
MATLAB具有强大的数学运算能力、方便实用的绘图功能及语言的高度集成性。
除具备卓越的数值计算能力之外，它还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真、实时控制等功能。
在通信领域 MATLAB更是优势明显，因为通信领域中很多问题是研究系统性能的，传统的方法只有构建一个实验系统，采用各种方法进行测量，才能得到所需的数据，这样不仅需要花费大量的资金用于实验系统的构建，而且系统构建周期长，系统参数的调整也十分困难。
而 MATLAB的出现使得通信系统的仿真能够用计算机模拟实现，免去构建实验系统的不便，而且操作十分简便，只需要输入不同的参数就能得到不同情况下系统的性能，而且在结构的观测和数据的存储方面也比传统的方式有很多优势。
因而 MATLAB在通信仿真领域得到越来越多的应用。
2 理论分析2.1 2FSK 信号的产生2FSK 是利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息。
例如，1 码用频率f1 来传输， 0 码用频率 f2 来传输，而其振幅和初始相位不变。
故其表示式为_s 2FSK (t) [ a n g(t nT s )] cos( 1tn )[ a n g(tnT s )] cos( 2t n ) nn式中，假设码元的初始相位分别为 n 和 n ； 12π f1 和2 2π f2为两个不同的码元的角频率；幅度为 A 为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。
基于MATLAB的2FSK数字通信系统仿真
基于MATLAB的2FSK数字通信系统仿真一、2FSK的基本原理和实现二进制频率调制是用二进制数字信号控制正弦波的频率随二进制数字信号的变化而变化。
由于二进制数字信息只有两个不同的符号，所以调制后的已调信号有两个不同的频率f1和f2，f1对应数字信息“1”，f2对应数字信息“0”。
二进制数字信息及已调载波如图3-1所示。
图3-1 2FSK信号1、2FSK的产生在2FSK信号中，当载波频率发生变化时，载波的相位一般来说是不连续的，这种信号称为不连续2FSK信号。
相位不连续的2FSK通常用频率选择法产生，如图3-2所示：图3-2 2FSK信号调制器两个独立的振荡器作为两个频率发生器，他们受控于输入的二进制信号。
二进制信号通过两个与门电路，控制其中的一个载波通过。
调制器各点波形如图3-3所示：图3-3 2FSK调制器各点波形由图3-3可知，波形g是波形e和f的叠加。
所以，二进制频率调制信号2FSK可以看成是两个载波频率分别为f1和f2的2ASK信号的和。
由于“1”、“0”统计独立，因此，2FSK信号功率谱密度等于这两个2ASK信号功率谱密度之和，即（3-1）2FSK信号的功率谱如图3-4所示：图3-4 2FSK信号的功率谱由图3-4看出，2FSK信号的功率谱既有连续谱又有离散谱，离散谱位于两个载波频率f1和f2处，连续谱分布在f1和f2附近，若取功率谱第一个零点以内的成分计算带宽，显然2FSK信号的带宽为（3-2）为了节约频带，同时也能区分f1和f2，通常取|f1-f2|=2fs，因此2FSK信号的带宽为（3-3）当|f1-f2|=fs时，图3-4中2FSK的功率谱由双峰变成单峰，此时带宽为（3-4）对于功率谱是单峰的2FSK信号，可采用动态滤波器来解调。
此处介绍功率谱为双峰的2FSK信号的解调。
2、2FSK滤波器的调解及抗噪声性能2FSK信号的解调也有相干解调和包络解调两种。
由于2FSK信号可看做是两个2ASK信号之和，所以2FSK解调器由两个并联的2ASK解调器组成。
基于MATLAB的2FSK调制及仿真概要
华东交通大学现代通信仿真技术大作业报告题目：基于Matlab的2FSK调制与仿真作者姓名：专业班级：2011级通信工程学号：指导老师：时间：2013~2014学年第一学期基于MATLAB的2FSK调制及仿真摘要现代通信仿真技术是对设计的通信系统进行模拟仿真的一门科学技术，以提升系统的可用性。
通信系统是用于完成信息传输过程的技术系统的总称。
现代通信系统分为无线通信和有线通信，它在各个领域发挥越来越重要的作用。
MATLAB和System viewv Simulink是实现通信仿真的重要技术手段。
MATLAB是商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
利用它们可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合通信系统和各种多速率系统，也可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
它是一个强有力的动态系统分析工具，可进行包括数字信号处理（DSP）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析。
System View是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态分析工具，它实现了功能的软件化，避开了复杂的硬件搭建，在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真本文利用System view软件设计模拟调制和解调电路，通过分析其输入输出波形验证所设计电路的正确性。
本文通过分别用Matlab、Simulink、System view设计2FSK调制与解调的仿真，深入了解数字频率调制2FSK的基本原理，掌握用现代通信仿真技术对解调与调制的实现，深刻理解Matlab、Simulink以及System view软件的使用方法和设计方法。
目录摘要 (1)一、数字调制2FSK原理 (3)1、数字调制2FSK原理 (3)2、数字调制2FSK的解调方法 (4)二、 Simulink实现 2FSK调制 (5)1、仿真原理图 (5)2、参数设置和仿真结果 (5)三、用System view 实现2FSK调制与解调统通 (6)1、调制原理与解调原理 (6)2、仿真图与结果 (7)四、用Matlab程序实现2FSK的调制 (9)1、详细设计过程 (9)2、程序源代码 (9)3、仿真结果图 (11)五、总结 (12)一、数字调制2FSK 原理1、数字调制2FSK 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 。
基于Matalab的2FSK数字调制解调系统仿真
《通信原理》课程设计题目：基于Matalab的2FSK数字调制解调系统学院(部)：电子信息工程学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：年级 2007 指导教师：职称副教授2010 年 07 月 01日目录摘要 (2)一、引言 (2)1、设计目的及任务要求 (2)2、课程设计内容 (2)二、绪论 (3)2.1通信技术的历史和发展 (3)2.1.1通信的概念 (3)2.1.2通信的发展史简介 (3)2.2数字调制技术 (3)2.3数字调制的发展现状和趋势 (4)三、2FSK数字系统的调制和解调的原理图. (6)3.12FSK数字系统的调制原理图 (6)3.22FSK的解调方式 (6)3.2.1 非相干解调 (6)3.2.2 相干解调 (7)四、2FSK的的调制与解调过程的MATLAB 仿真原理图及其分析 (8)4.1利用MATLAB建立系统的仿真图。
(8)4.2系统中仿真模块的作用及主要参数的设置分析 (8)4.2.1 Bernoulli Binary Generator模块 (8)4.2.2 M-FSK Modulator Baseband 模块 (8)4.2.3 M-FSK Demodulator Baseband模块 (9)4.2.4 Channels模块 (9)4.2.5 Error rate Calculation模块 (9)4.2.6 Scope模块 (9)4.2.7 Display模块 (9)4.2.8 Relational Operator模块 (9)4.2.9 Dlay模块 (9)4.2.10 Eye diagram scope模块 (9)五、 2FSK的的调制与解调过程的MATLAB仿真结果波形图及分析 (10)5.1眼图的定义、模块、波形及其分析 (10)5.1.1眼图的定义 (10)5.1.2眼图的模块 (10)5.1.3眼图的波形 (10)5.1.4眼图波形的分析 (11)5.2S COPE端的最终波形图 (12)六、总结 (15)七、参考文献 (16)摘要本文主要是利用MATLAB7.0来实现2FSK数字调制系统解调器的设计.该设计模块包含信源,调制,发送滤波器模块,信道,接收滤波器模块,解调以及信宿.并为各个模块进行相应的参数设置在此基础上熟悉MATLAB的功能及操作,最后通过观察仿真图形进行波形分析(眼图)及系统的性能评价(分析误码率).关键词：2FSK MATLAB 调制解调噪声一、引言1、设计目的及任务要求1．学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通信系统的基本理论、基本算法进行实际验证；2．学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本使用方法，学会使用这些软件解决实际系统出现的问题；3．通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。
利用matlab实现2FSK调制解调的仿真论文
潍坊学院专业课综合课程设计说明书——利用matlab实现2FSK调制解调的仿真系部：信息控制与工程学院专业：电子信息工程班级：学生: 学号:指导教师：2012年 12 月 01 日目录1 MATLAB软件简介 (1)2 理论分析 (2)2.12FSK信号的产生 (2)2.22FSK信号的解调方式 (3)3 MATLAB实现程序 (5)3.1生成2FSK的程序 (5)3.22FSK调制解调系统进行设计和仿真源程序 (7)5 心得体会 (16)6 参考文献 (17)1 MATLAB软件简介MATLAB是目前国际上流行的进行科学研究、工程计算的软件。
它起源于矩阵运算，并已经发展成为一种高度集成的计算机语言。
MATLAB具有强大的数学运算能力、方便实用的绘图功能及语言的高度集成性。
除具备卓越的数值计算能力之外，它还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真、实时控制等功能。
在通信领域MATLAB更是优势明显，因为通信领域中很多问题是研究系统性能的，传统的方法只有构建一个实验系统，采用各种方法进行测量，才能得到所需的数据，这样不仅需要花费大量的资金用于实验系统的构建，而且系统构建周期长，系统参数的调整也十分困难。
而MATLAB的出现使得通信系统的仿真能够用计算机模拟实现，免去构建实验系统的不便，而且操作十分简便，只需要输入不同的参数就能得到不同情况下系统的性能，而且在结构的观测和数据的存储方面也比传统的方式有很多优势。
因而MATLAB在通信仿真领域得到越来越多的应用。
2 理论分析2.1 2FSK 信号的产生2FSK 是利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息。
例如，1码用频率f1来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。
故其表示式为)cos()]([)cos(])([)(2_12n s nn n ns n FSK t nT t g a t nT t g a t s ϕωθω+-++-=∑∑式中，假设码元的初始相位分别为n θ和n ϕ；112f π=ω和222f π=ω为两个不同的码元的角频率；幅度为A 为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。
基于MATLAB的FSK调制系统设计(SIMULINK仿真)
毕业论文FSK调制技术及其MATLAB仿真院系资讯管理系班级姓名学号指导教师职称提交时间基于MATLAB的FSK调制系统设计(SIMULINK仿真)中文摘要：移频键控（FSK）是数据通信中最常用的一种调制方式。
FSK方法简单易于实现，并且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。
缺点是占用频带较宽，频带利用不够经济。
FSK主要应用于低中速数据传输，以及衰落信道和频带较宽的信道中。
MATLAB 可以用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。
阐述了计算机仿真的发展概况，及其重要意义，着重介绍了MATLAB的基础知识和其重要工具--动态仿真软件SIMULINK的基本操作。
利用MATLAB中的仿真工具SIMULINK建立了FSK仿真模型，并对仿真模型进行了测试,经结果分析表明，仿真结果与理论基本一致。
关键词：FSK ；MATLAB ；仿真；调制解调Title :FSK modulation system design based on MATLABAbstract: Frequency Shift Keying (FSK) is a data communication most commonly used as a modulation mode. FSK method is simple, easy to implement, and demodulation not restore local carrier, ATM, Anti-noise and anti-fading strong performance. The drawback is a wide band occupation, the economy enough bandwidth utilization. Hence, FSK is mainly applied into data transport in low or medium rate and in fading channel or channels with relative wide bandwidth. MATLAB can be used for communications in the research, development, system design and simulation. Expounded on the development of computer simulation profiles and its significance MATLAB highlights of the basic knowledge and its important tools -- dynamic simulation software SIMULINK base the operation. Using MA TLAB Simulink simulation tools were established FSK modulation model coherent, as well as simulation models were tested, the results show that the simulation results agreed with the basic theory.Keywords：FSK ; MATLAB ; simulation ; modulation; demodulation目录第1章绪论 (5)1.1课题研究背景方法及目的 (6)1.2 课题设计要求 (7)1.3 课题设计步骤 (7)1.4 MA TLAB概述 (7)第2章FSK系统的理论综述 (13)2.1数字调制解调 (13)2.2 频移键控（FSK） (14)2.2.1 FSK的调制原理 (14)2.2.2 FSK的解调原理 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
基于MATLAB的2ASK、2FSK和2PSK的调制仿真
实验报告（一）一、实验名称：基于MATLAB 的2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制仿真 二、实验目的：（1）熟悉2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制原理。
（2）学会运用Matlab 编写2ASK 、2FSK 和2PSK 调制程序。
（3）会画出原信号和调制信号的波形图。
（4）掌握数字通信的2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制方式。
三、实验原理分析3.1二进制振幅键控（2ASK ）振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。
在2ASK 中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。
二进制振幅键控的表达式为：s(t) = A(t)cos(w 0+θ) 0＜t ≤T式中，w 0=2πf 0为载波的角频率；A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅，即A(t) = ⎩⎨⎧0A典型波形如图所示：2ASK信号的产生方法通常有两种：相乘法和开关法，相应的调制器如图2。
图2（a）就是一般的模拟幅度调制的方法，用乘法器实现；图2（b）是一种数字键控法，其中的开关电路受s(t)控制。
在接收端，2ASK有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法），相应的接收系统方框图如图：3.2、二进制频移键控（2FSK ）二进制频移键控信号码元的“1”和“0”分别用两个不同频率的正弦波形来传送，而其振幅和初始相位不变。
故其表达式为：=)(s t ⎪⎩⎪⎨⎧++时"0发送“),cos(”时1发送“),cos21(ϕωϕωn n t A t A图4 2FSK 信号时间波形由图可见，2FSK 信号的波形（a ）可以分解为波形（b ）和波形（c ）,也就是说，一个2FSK 信号可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加。
2FSK 信号的调制方法主要有两种。
第一种是用二进制基带矩形脉冲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。
第二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。
一种基于MATLAB的2FSK相干解调仿真方法
工 业 技 术92科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.03.092一种基于MATLAB的2FSK相干解调仿真方法国一兵 潘彩平 叶文慧（沈阳理工大学 辽宁沈阳 110159）摘 要:2FSK(2 Frequency Shift Keying)是一种广泛应用于数字通信系统中的基本数字调制方式，它是利用二进制的数字信号控制正（余）弦波频率随着二进制信号的变化而变化。
二进制数字信号由两个不同的符号“0”和“1”组成，所以2FSK已调信号有两个不同的频率。
2FSK方法简单，容易实现，抗噪声和抗衰落性能较好，解调也不需要恢复本地载波，可以进行异步传输。
MATLAB是一种解释性执行语言，它拥有强大的计算、仿真等功能。
由于它的易使用性和可扩充性，MATLAB成为了科研过程中的重要工具。
基于以上所述，本文提出了一种基于MATLAB 的2FSK解调仿真方法。
关键词:2FSK MATLAB 解调 仿真中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)01(c)-0092-02二进制频移键控(2 Fr e qu e n c y Sh i f t Ke y i n g，2FSK)是一种利用载波频率的变化来传递信息的数字调制体制。
2F SK调制解调系统的性能优良、易于实现，因此广泛应用于数字通信系统中。
利用MATLAB进行2FSK解调的仿真，不仅可以得到信号处理过程中每个信号的波形便于分析，更是利用软件的仿真环境降低了系统实现的成本。
2F SK解调常用的有非相干解调和相干解调两种方法。
而相干解调方法的性能优于非相干解调，因此，本文提出了这种基于MATLAB的2FSK相干解调仿真方法。
1 基于MATLAB的2FSK解调仿真方法流程设计1.1 2FSK解调仿真流程本文提出的2FSK解调仿真方法流程图如图1所示。
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题目名称2FSK调制系统的设计与仿真摘要2FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式.本文主要简述了2FSK的设计原理,设计步骤和设计结果及分析.设计原理包括了2FSK的介绍,调制原理和解调原理;设计步骤包括了2FSK信号的产生,调制和解调;设计结果及分析则包括了2FSK信号产生,调制和解调每一步的结果分析和用matlab实现上述的结果. 2FSK在中低速数据传输中得到了广泛的应用。
所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。
关键字:2FSK；载波；调制解调目录第1章课程设计的任务与要求 (1)1.1 2FSK简介 (1)1.2 课程设计的任务 (1)1.3 课程设计的要求 (1)第2章课程设计的研究基础 (2)2.1数字通信系统的基本模型 (2)2.2 2FSK调制解调基本原理 (2)第3章2FSK调制解调系统方案设计 (4)3.1 方案提出 (4)3.2 方案比较 (5)第4章2FSK调制解调系统设计 (6)4.1各单元模块功能介绍及电路设计 (6)4.2 电路参数的计算及元器件的选择 (7)4.3系统整体电路图 (7)第5 章2FSK调制解调系统仿真和调试 (8)5.1 仿真软件介绍 (8)5.2 系统仿真实现 (9)5.3 系统测试 (10)5.4 数据分析 (11)第6章总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录源程序 (16)第1章课程设计的任务与要求1.1 2FSK简介数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
然而，实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号。
为了使数字信号在带通系统中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
在接收端，通过解调器把带通信号还原为数字基带信号的过程称为数字解调。
数字调制的基本方式有三种：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。
本文介绍的就是二进制数字频移键控系统（2FSK）。
移频键控（FSK）是数据通信中最常用的一种调制方式。
FSK方法简单，易于实现，并且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。
缺点是占用频带较宽，频带利用不够经济。
FSK主要应用于低中速数据传输，以及衰落信道和频带较宽的信道中。
1.2 课程设计的任务1.学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通信系统的基本理论、基本算法进行实际验证。
2.通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。
3.用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统。
1.3 课程设计的要求用MATLAB7.0进行仿真设计，本次是设计一个2FSK数字调制解调系统。
其中包括:（1）设计方案分析及系统原理图。
（2）2FSK已调信号的解调方法及原理图。
第2章 课程设计的研究基础2.1数字通信系统的基本模型从消息传输角度看,该系统包括了两个重要交换,即消息与数字基带信号之间的交换,数字基带信号与信道信号之间的交换.通常前一种交换由发收端设备完成.而后一种交换则由调制和解调完成。
图2.1.1 数字通信系统模型2.2 2FSK 调制解调基本原理在二进制数字调制中,若正弦载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,则产生二进制移频键控信号(2FSK 信号).二进制移频键控信号的时间波形如图2.1.1所示,图中波形g 可分解为波形e 和波形f ,即二进制移频键控信号可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加。
若二进制基带信号的1符号对应于载波频率f1，0符号对应于载波频率f2,则二进制移频键控信号的时域表达式为()()()()n n b n n n s n FSK t w nT t g a t w nT t g a t e θφ+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑212cos cos )( （1-1）式中⎩⎨⎧=P Pa n -1,1,0发送概率为发送概率为 （1-2）⎩⎨⎧-=PP n 发送概率为发送概率为,11,0b （1- 3）信息源编码器信息源信道解调器解码器受信者噪声源\图2.2.1 二进制移频键控信号的时间波形由图 2.2.1可看出,bn 是an 的反码,即若an=1,则bn=0, 若an=0,则bn=1,于是bn=n a ，θn 和n φ分别代表第n 个信号码元的初始相位.在二进制移频键控信号中,nφ和θn 不携带信息,通常可令n φ和θn 为零。
因此,二进制移频键控信号的时域表达式可简化()()t w nT t g b t w nT t g a t e n b n n s n FSK 212cos cos )(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑ （1-4）二进制移频键控信号的产生,可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控的方法来实现。
第3章 2FSK 调制解调系统方案设计3.1 方案提出3.1.1 2FSK 数字系统的调制方法(1)数字键控法实现二进制移频键控信号,2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。
可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。
如下原理图：图3.1.1 数字键控法实现二进制移频键控信号(2)模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频，如下原理图：图3.1.2 模拟法调制3.1.2 2FSK 数字系统的解调方法2FSK 的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式.下面我们将详细的介绍（1）非相干解调经过调制后的2FSK 数字信号通过两个频率不同的带通滤波器f1、f2滤出不需要的信号，然后再将这两种经过滤波的信号分别通过包络检波器检波，最后将两种信号同时输入到抽样判决器同时外加抽样脉冲，最后解调出来的信号就是调制前的输入振荡器11f选通开关相加器反相器选通开关基带信号)(2t e FSK 振荡器22f调频器 2FSK 信号)(t g信号。
其原理图如下图所示：图3.1.3 非相干解调（2）相干解调根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成，则先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波，然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调，再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可。
原理图如下：图3.1.4 相干解调3.2 方案比较3.2.1 2FSK 的调制方式使用键控法产生2FSK 信号，即由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成，这样的相邻码元之间相位不一定连续，本系统采用调频法。
3.2.2 2FSK 的解调方式相干解调对接受设备的复杂程度比非相干解调较高，相干解调在大多数情况下解调结果要好，本系统采用相干解调。
LPF相乘器LPFLPF相乘器LPF抽样判决抽样脉冲输入输出带通滤波器抽样脉冲包络检波器带通滤波器包络检波器抽样判决器输入输出F1 F2第4章2FSK调制解调系统设计4.1各单元模块功能介绍及电路设计调制模块：把数字信号转换成电话线上传输的模拟信号图4.1.1 调制模块解调模块：模拟信号转换成数字信号图4.1.2 解制模块4.2 电路参数的计算及元器件的选择正弦载波f 1是幅度为2频率为5Hz采样周期为0.002的信号。
设置依据：实际上载波的频率应该很高，但这里为了调制时便于波形的对比观察，故设为5HZ。
f2=10Hz的设置同理。
本设计中滤波器据选择的是Analog Filter Design,选用的均是巴尔沃斯滤波器，至于低通和带通的区别只要把参数设置好就可以了,噪声选择的是高斯白噪声AWEN channel。
同时选用了5个示波器scope，四个载波sine wave，四个相乘器product，以及relational operator，移相器unit delay和加法器等。
4.3系统整体电路图图4.3.1 系统整体电路图第5 章2FSK调制解调系统仿真和调试5.1 仿真软件介绍Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型，Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。
Simulink与MATLAB紧密集成，可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。
5.2 系统仿真实现1.2FSK调制输出波形图5.2.1调制输出波形2.加入高斯白噪声后波形图5.2.2高斯白噪声波形3.经过带通滤波器并与F1相乘所得图5.2.3 带通滤波器并与F1相乘波形4.经过带通滤波器并与F2相乘所得图5.2.4 带通滤波器并与F2相乘波形5．解调出的波形图5.2.5 解调出的波形5.3 系统测试在MATLAB 的simulink 环境中，利用设计好的电路图可看到2FSK 的调制和解调的全过程，通过改变f1和f2的值可以得到不同的结果，选取多组数据可以更好地检验调制系统的性能优劣：表5.3.1 载波数值f1(Hz) 5 100 1000 f2(Hz)1020020005.4 数据分析参数设置f1=5Hz,f2=10Hz图5.4.1载波参数图5.4.2 延迟采样周期参数图5.4.3 高斯白噪声参数（a）带通滤波器参数（b）带通滤波器参数(c)低通滤波器参数 (d)低通滤波器参数图5.4.4 滤波器参数图5.4.5 关系运算符参数以上为整个电路主要器件的参数设置，通过设置这些参数，可以使系统体现的功能与预先的设计要求相符合，从解调出的图形与调制的图形基本一致即可看出。