4FSK调制解调
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。
4fsk调制原理
4fsk调制原理
4FSK调制原理是指四种不同的频移键控调制方式,其中每一种方式都有不同的频率偏移。
这些偏移频率可以用来代表不同的数字或字母。
当使用4FSK调制时,发送器将数字或字母转换成频率偏移,并将信号发送到接收器。
在4FSK调制中,发送信号会经过一个带通滤波器,以使其包含所需的频率偏移,并在接收端经过一个解调器,以将频率偏移转换为数字或字母。
这种调制方式通常用于数字通信,例如在数字广播和数字电视中常常使用。
4FSK调制具有一些优点,例如可靠性高、频带利用率高、抗干扰性强等等。
因此,它在现代通信领域中得到了广泛应用。
- 1 -。
FSK信号调制与解调技术
1 引言1。
1 研究的背景与意义现代社会中人们对于通信设备的使用要求越来越高,随着无线通信技术的不断发展,人们所要处理的各种信息量呈爆炸式地增长.传统的通信信号处理是基于冯·诺依曼计算机的串行处理方式,利用传统的冯·诺依曼式计算机来进行海量信息处理的话,以现有的技术,是不可能在短时间内完成的。
而具于并行结构的信息处理方式为提高信息的处理速度提供了一个新的解决思路。
随着人们对于通信的要求不断提高,应用领域的不断拓展,通信带宽显得越来越紧张。
人们想了很多方法,来使有限的带宽能尽可能的携带更多的信息。
但这样做会出现一个问题,即:信号调制阶数的增加可以提升传送时所携带的信息量,但在解调时其误码率也相应显著地提高。
信息量不断增加的结果可能是,解调器很难去解调出本身所传递的信息。
如果在提高信息携带量的同时,能够找到一种合适的解调方式,将解调的误码率控制在允许的范围内,同时又不需要恢复原始载波信号,从而降低解调系统的复杂程度,那将是很好的。
通信技术在不断地发展,在现今的无线、有线信道中,有很多信号在同时进行着传递,相互之间都会有干扰,而强干扰信号也可能来自于其它媒介。
在军事领域,抗干扰技术的研究就更为必要。
我们需要通信设备在强干扰地环境下进行正常的通信工作.目前常用的通信调制方法有很多种,如FSK、QPSK、QAM等.在实际的通信工程中,不同的调制制式由于自身的特点而应用于不同场合,而通信中不同的调制、解调制式就构成了不同的系统.如果按照常规的方法,每产生一种信号就需要一个硬件电路,甚至一个模块,那么要使一部发射机产生几种、几十种不同制式的通信信号,其电路就会异常复杂,体积重量都会很大.而在接收机部分,情况也同样是如此,即对某种特定的调制信号,必须有一个特定的对应模块电路来对该信号进行解调工作。
如果发射端所发射的信号调制方式发生改变,这一解调模块就无能为力了.实际上,随着通信技术的进步和发展,现代社会对于通信技术的要求越来越高,比如要求通信系统具有最低的成本、最高的效率,以及跨平台工作的特性,如PDA、电脑、手机使用时所要求的通用性、互连性等。
4FSK调制解调
4FSK调制解调一、实验目的1.掌握通信系统中的4FSK的调制解调原理。
2.掌握systemview仿真软件。
3.设计4FSK的调制解调仿真电路,观察4FSK波形及其功率谱密度。
二、仿真环境Windows98/2000/XPSystemView5.0三、4FSK的调制解调原理1.4FSK调制4FSK的基本原理和2FSK是相同的,其调制可以用键控法和模拟的调频法来实现,不同之处在于使用键控法时其供选的频率有4种。
2.4FSK解调实现4FSK解调的方法也类似与2FSK,分为相干、非相干等方式。
这里采用非相干解调。
4FSK非相干解调的原理如下图1所示:图1 4FSK 非相干解调四、4FSK 的调制解调仿真电路1.仿真参数设置1)信号源参数设置:基带信号码元速率设为101==R B 波特,4FSK 信号载频分别设为Hz f 301=、Hz f 402=、Hz f 503=及Hz f 604=。
(说明:载频设得较低,目的主要是为了降低仿真时系统的抽样率,加快仿真时间。
)2)系统抽样率设置:为得到准确的仿真结果,通常仿真系统的抽样率应大于等于10倍的载频。
本次仿真取10s f ,即600Hz3)系统时间设置:通常设系统Start time=0。
为能够清晰观察每个码元波形及4FSK 信号的功率谱密度,在仿真时对系统Stop time 必须进行两次设置,第一次设置一般取系统Stop time=6T~8T ,这时可以清楚地观察到每个码元波形;第二次设置一般取系统Stop time=1000T~5000T ,这时可以清楚地观察到4FSK 信号的功率谱密度。
2.4FSK 信号调制与解调的仿真电路图2 4FSK信号调制与包络检波五、仿真结果参考1.调制信号与4FSK信号覆盖图图3 调制信号与4FSK信号覆盖图2.4FSK信号功率谱密度图4 4FSK信号功率谱密度六、自行搭建调试仿真电路,完成设计任务。
4-fsk信号
4-fsk信号在awgn信道下的误码率和误比特率性能,并与理论值比较摘要:这次通信系统综合训练是以Matlab/Sumulink为工具,实现基带传输系统的仿真与实现。
采用曼彻斯特码作为基带信号,发送滤波器为平方根升余弦滤波器,滚降系数为0.5,信道为加性高斯信道,接收滤波器与发送滤波器相匹配。
发送数据率为1000bps,要求观察接收信号眼图,并设计接收机采样判决部分,对比发送数据与恢复数据波形,并统计误码率。
另外,对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。
假设接收定时恢复是理想的。
关键词:Matlab;基带传输系统;滚降系数;功率谱一、4FSk的解调原理4FSK信号的相干解调法原理框图如下图所示。
其原理是:4FSK信号先经过带通滤波器去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声,此后该信号分为四路,每路信号与相应载波相乘,再经过低通滤波器去除高频成分,得到包含基带信号的低频信号,将其送入抽样判决器中进行抽样判决,抽样判决器的输出分别得到两路原基带信号表示四进制得到原始码元。
二、4FSK 调制算法分析(1)、将输入的二进制序列按奇位、偶位进行串并转换。
(2)、根据DMR标准中的符号和比特的对应关系表1[4],将二进制的0、1序列映射为相应的四电平符号流。
(3)、将这些符号流每符号插入8个数值点,并输入平方根升余弦滤波器进行平滑处理,则可得到输入调制信号m(n)。
滤波器为平方根升余弦滤波器[4],奈奎斯特升余弦滤波器的一部分用于抑制邻道干扰,另一部分用于接收机抑制噪声。
抑制邻道干扰滤波器的输入包含一系列脉冲,这些脉冲之间的间隔为208,33ms(1/4800s)。
通过定义根升余弦滤波器的频率响应为奈奎斯特升余弦滤波器的平方根,来定义奈奎斯特升余弦滤波器的分割。
滤波器的群延迟在带通范围|f|<2880Hz内是平滑的。
滤波器的的幅频响应由下面公式近似给出[4]:F( f ) =1 当|f|≤1920 HzF( f ) = cos(πf / 1920) 当1920 Hz<|f| ≤2880 Hz (1)F( f ) = 0 当|f|>2880 Hz其中F( f ) 代表平方根升余弦滤波器的幅频响应。
FSK调制及解调实验报告
实验四FSK调制及解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生FSK信号的方法。
2、掌握FSK非相干解调的原理。
二、实验器材1、主控&信号源、9号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图FSK调制及解调实验原理框图2、实验框图说明基带信号与一路载波相乘得到1电平的ASK调制信号,基带信号取反后再与二路载波相乘得到0电平的ASK调制信号,然后相加合成FSK调制输出;已调信号经过过零检测来识别信号中载波频率的变化情况,通过上、下沿单稳触发电路再相加输出,最后经过低通滤波和门限判决,得到原始基带信号。
四、实验步骤实验项目一FSK调制概述:FSK调制实验中,信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态。
本项目中,通过调节输入PN序列频率,对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理。
1、关电,按表格所示进行连线。
2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【FSK数字调制解调】。
将9号模块的S1拨为0000。
调节信号源模块的W2使128KHz载波信号的峰峰值为3V,调节W3使256KHz载波信号的峰峰值也为3V。
3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KH。
4、实验操作及波形观测。
(1)示波器CH1接9号模块TH1基带信号,CH2接9号模块TH4调制输出,以CH1为触发对比观测FSK 调制输入及输出,验证FSK调制原理。
(2)将PN序列输出频率改为64KHz,观察载波个数是否发生变化。
实验项目二FSK解调概述:FSK解调实验中,采用的是非相干解调法对FSK调制信号进行解调。
实验中通过对比观测调制输入与解调输出,观察波形是否有延时现象,并验证FSK解调原理。
观测解调输出的中间观测点,如TP6(单稳相加输出),TP7(LPF-FSK),深入理解FSK解调过程。
1、保持实验项目一中的连线及初始状态。
2、对比观测调制信号输入以及解调输出:以9号模块TH1为触发,用示波器分别观测9号模块TH1和TP6(单稳相加输出)、TP7(LPF-FSK)、TH8(FSK解调输出),验证FSK解调原理。
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
FSK频移键控调制解调原理FSK(Frequency-shift keying)的简介FSK(Frequency-shift keying)是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。
在中低速数据传输中得到了广泛的应用。
最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。
技术上的FSK有两个分类,非相干和相干的FSK 。
在非相干的FSK ,瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率,分别为。
在另一方面,在相干频移键控或二进制的FSK ,是没有间断期在输出信号。
在数字化时代,电脑通信在数据线路(电话线、网络电缆、光纤或者无线媒介)上进行传输,就是用FSK调制信号进行的,即把二进制数据转换成FSK信号传输,反过来又将接收到的FSK信号解调成二进制数据,并将其转换为用高,低电平所表示的二进制语言,这是计算机能够直接识别的语言。
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)。
非连续相位FSK的调制方式产生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。
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。
连续相位FSK的调制信号目前较常用产生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。
相位连续的FSK信号的功率谱密度函数最终按照频率偏移的负四次幂衰落。
如果相位不连续,功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落。
FSK信号频谱在通信原理综合实验系统中,FSK 的调制方案如下:FSK 信号:S(t)=cos(ω0t+2πfi·t)在通信信道FSK 模式的基带信号中传号采用fH 频率,空号采用fL 频率。
fsk调制及解调实验报告
fsk调制及解调实验报告一、实验目的本实验旨在了解FSK调制及解调的原理,掌握FSK调制及解调的方法,并通过实际操作验证其正确性。
二、实验原理1. FSK调制原理FSK是频移键控的缩写,是一种数字调制技术。
在FSK通信中,将数字信号转换成二进制码后,用两个不同的频率代表“0”和“1”,然后将这两个频率按照数字信号的顺序交替发送。
接收端根据接收到的信号频率来判断发送端发出了哪个二进制码。
2. FSK解调原理FSK解调器是将接收到的FSK信号转换成数字信号的电路。
它通过检测输入电压频率来确定发送方使用了哪个频率,并将其转换成对应的数字信号输出。
三、实验器材示波器、函数发生器、计算机四、实验步骤1. 连接电路:将函数发生器输出端连接至FSK模块输入端,再将示波器连接至模块输出端。
2. 设置函数发生器:设置函数发生器输出频率为1000Hz和2000Hz,并使它们交替输出。
3. 测量波形:使用示波器观察并记录模块输出端口上产生的波形。
4. 解调信号:将示波器连接至解调器的输入端,设置解调器参数,观察并记录输出端口上产生的波形。
五、实验结果1. FSK调制结果:通过示波器观察到了交替出现的1000Hz和2000Hz两种频率的正弦波。
2. FSK解调结果:通过示波器观察到了输出端口上产生的数字信号,与输入信号相同。
六、实验分析本实验通过对FSK调制及解调原理的了解和实际操作验证,进一步加深了我们对数字通信技术的认识。
在实验中,我们使用函数发生器产生两个不同频率的信号,并将它们交替发送。
在接收端,我们使用FSK解调器将接收到的信号转换成数字信号输出。
通过观察示波器上产生的波形和数字信号,可以验证FSK调制及解调技术的正确性。
七、实验总结本次实验主要学习了FSK调制及解调原理,并进行了实际操作验证。
在操作过程中,我们掌握了FSK电路连接方法、函数发生器设置方法以及示波器使用方法等技能。
同时,在观察并分析实验结果时,我们深入理解了数字通信技术中FSK调制及解调的应用场景和原理。
FSK信号调制与解调技术
1 引言1.1 研究的背景与意义现代社会中人们对于通信设备的使用要求越来越高,随着无线通信技术的不断发展,人们所要处理的各种信息量呈爆炸式地增长。
传统的通信信号处理是基于冯·诺依曼计算机的串行处理方式,利用传统的冯·诺依曼式计算机来进行海量信息处理的话,以现有的技术,是不可能在短时间内完成的。
而具于并行结构的信息处理方式为提高信息的处理速度提供了一个新的解决思路。
随着人们对于通信的要求不断提高,应用领域的不断拓展,通信带宽显得越来越紧张。
人们想了很多方法,来使有限的带宽能尽可能的携带更多的信息。
但这样做会出现一个问题,即:信号调制阶数的增加可以提升传送时所携带的信息量,但在解调时其误码率也相应显著地提高。
信息量不断增加的结果可能是,解调器很难去解调出本身所传递的信息。
如果在提高信息携带量的同时,能够找到一种合适的解调方式,将解调的误码率控制在允许的范围内,同时又不需要恢复原始载波信号,从而降低解调系统的复杂程度,那将是很好的。
通信技术在不断地发展,在现今的无线、有线信道中,有很多信号在同时进行着传递,相互之间都会有干扰,而强干扰信号也可能来自于其它媒介。
在军事领域,抗干扰技术的研究就更为必要。
我们需要通信设备在强干扰地环境下进行正常的通信工作。
目前常用的通信调制方法有很多种,如FSK、QPSK、QAM等。
在实际的通信工程中,不同的调制制式由于自身的特点而应用于不同场合,而通信中不同的调制、解调制式就构成了不同的系统。
如果按照常规的方法,每产生一种信号就需要一个硬件电路,甚至一个模块,那么要使一部发射机产生几种、几十种不同制式的通信信号,其电路就会异常复杂,体积重量都会很大。
而在接收机部分,情况也同样是如此,即对某种特定的调制信号,必须有一个特定的对应模块电路来对该信号进行解调工作。
如果发射端所发射的信号调制方式发生改变,这一解调模块就无能为力了。
实际上,随着通信技术的进步和发展,现代社会对于通信技术的要求越来越高,比如要求通信系统具有最低的成本、最高的效率,以及跨平台工作的特性,如PDA、电脑、手机使用时所要求的通用性、互连性等。
FSK信号调制与解调技术
1 引言1.1 研究的背景与意义现代社会中人们对于通信设备的使用要求越来越高,随着无线通信技术的不断发展,人们所要处理的各种信息量呈爆炸式地增长。
传统的通信信号处理是基于冯·诺依曼计算机的串行处理方式,利用传统的冯·诺依曼式计算机来进行海量信息处理的话,以现有的技术,是不可能在短时间内完成的。
而具于并行结构的信息处理方式为提高信息的处理速度提供了一个新的解决思路。
随着人们对于通信的要求不断提高,应用领域的不断拓展,通信带宽显得越来越紧张。
人们想了很多方法,来使有限的带宽能尽可能的携带更多的信息。
但这样做会出现一个问题,即:信号调制阶数的增加可以提升传送时所携带的信息量,但在解调时其误码率也相应显著地提高。
信息量不断增加的结果可能是,解调器很难去解调出本身所传递的信息。
如果在提高信息携带量的同时,能够找到一种合适的解调方式,将解调的误码率控制在允许的范围内,同时又不需要恢复原始载波信号,从而降低解调系统的复杂程度,那将是很好的。
通信技术在不断地发展,在现今的无线、有线信道中,有很多信号在同时进行着传递,相互之间都会有干扰,而强干扰信号也可能来自于其它媒介。
在军事领域,抗干扰技术的研究就更为必要。
我们需要通信设备在强干扰地环境下进行正常的通信工作。
目前常用的通信调制方法有很多种,如FSK、QPSK、QAM等。
在实际的通信工程中,不同的调制制式由于自身的特点而应用于不同场合,而通信中不同的调制、解调制式就构成了不同的系统。
如果按照常规的方法,每产生一种信号就需要一个硬件电路,甚至一个模块,那么要使一部发射机产生几种、几十种不同制式的通信信号,其电路就会异常复杂,体积重量都会很大。
而在接收机部分,情况也同样是如此,即对某种特定的调制信号,必须有一个特定的对应模块电路来对该信号进行解调工作。
如果发射端所发射的信号调制方式发生改变,这一解调模块就无能为力了。
实际上,随着通信技术的进步和发展,现代社会对于通信技术的要求越来越高,比如要求通信系统具有最低的成本、最高的效率,以及跨平台工作的特性,如PDA、电脑、手机使用时所要求的通用性、互连性等。
fsk调制及解调实验报告
fsk调制及解调实验报告FSK调制及解调实验报告引言:FSK调制(Frequency Shift Keying)是一种常见的数字调制技术,广泛应用于通信领域。
本实验旨在通过实际操作,深入了解FSK调制与解调的原理和过程,并通过实验结果验证理论分析。
一、实验目的通过实验深入了解FSK调制与解调的原理和过程,掌握实际操作技巧,并通过实验结果验证理论分析。
二、实验原理1. FSK调制原理:FSK调制是通过改变载波信号的频率来表示数字信号的一种调制技术。
在FSK 调制中,两个不同的频率分别代表二进制数字0和1,通过切换频率来表示数字信号的变化。
2. FSK解调原理:FSK解调是将调制后的信号恢复为原始数字信号的过程。
解调器通过检测接收信号的频率变化来区分数字信号的0和1。
三、实验步骤1. 准备工作:搭建实验电路,包括信号发生器、调制电路和解调电路。
确保电路连接正确并稳定。
2. FSK调制实验:将信号发生器的输出连接到调制电路的输入端,调制电路通过改变输入信号的频率来实现FSK调制。
调制电路输出的信号即为FSK调制信号。
3. FSK解调实验:将调制电路的输出连接到解调电路的输入端,解调电路通过检测输入信号的频率变化来恢复原始数字信号。
解调电路输出的信号即为解调后的数字信号。
4. 实验结果记录与分析:记录不同输入信号对应的调制信号和解调后的数字信号,并进行分析。
通过比较解调后的数字信号与原始数字信号的一致性,验证FSK调制与解调的准确性。
四、实验结果与讨论在实验中,我们选择了两个不同频率的输入信号,分别对应二进制数字0和1。
通过调制电路和解调电路的处理,成功实现了FSK调制与解调。
通过对比解调后的数字信号与原始数字信号,我们发现它们完全一致,验证了FSK调制与解调的准确性。
实验结果表明,FSK调制与解调是一种可靠有效的数字调制技术。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了FSK调制与解调的原理和过程,并通过实际操作验证了理论分析的准确性。
基于4FSK调制信号的产生及解调设计与实现(word文档良心出品)
目录1实验目的 (1)2实验要求 (1)3实验内容 (1)3.1基本原理 (1)3.1.1 4FSk的调制原理 (1)3.1.2 4FSk的解调原理 (3)3.2 4FSK 调制算法分析 (3)3.3.4FSK 解调算法分析 (4)3.4 程序代码 (6)4 软件仿真 (9)4.1 调制过程仿真实现结果 (9)4.2 解调过程仿真实现结果 (11)4.3 误码率计算 (14)5心得体会 (16)6参考文献 (16)1实验目的1、理解电子信号通信原理2、熟悉系统建模方法3、配置电子信号,设计相关应用方法2实验要求1.完成4FSK调制信号的产生,并进行时域分析2. 完成4FSK信号的数据解调,并对结果进行有效性验证3实验内容3.1基本原理3.1.14FSk的调制原理随着时代的发展,数字信号在信号传输比模拟信号有许多的优越性,数字信号传输也越来越重要。
虽然近距离传输可以由数字基带信号直接传输,但是要进行远距离传输时必须将基带信号调制到高频处,所以调制解调技术是数字通信中一种关键的技术。
二进制频移键控是数字信号调制的基本方式之一。
而多进制(MFSK)的可降低信道系统信噪比的要求。
2FSK信号的产生方法主要有两种:采用模拟调频电路实现;采用键控法来实现,即在二进制基带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,使其在每个码元期间输出f1和f2两个载波之一。
频移键控是利用载波的频率变化来传递信息的。
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。
同理4FSK中基带脉冲序列四个码元(00 01 10 11)可用f1,f2,f3,f4四个载波之一;本文讨论4FSK是通过并联输入两位基带信号,两位二进制来表示四进制的频移键控。
2FSK键控法调频原理图如下:图 3.1 2FSK原理图4FSK可通过基带信号(00,01,10,11)并联传输0或1来分别用f1,f2,f3,f4四个载频表示,两路基带信号作为控制选通选通开关,1路选通开关发送0时选通载频f1, 发送0时选通载频f2, 1路选通开关发送0时选通载频f3, 送1时选通载频f4。
FSK调制解调原理
FSK频移键控调制解调原理FSK(Frequency-shiftkeying)的简介FSK(Frequency-shiftkeying)是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。
在中低速数据传输中得到了广泛的应用。
最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。
技术上的FSK有两个分类,非相干和相干的FSK。
在非相干的FSK ,瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率,分别为。
在另一方面,在相干频移键控或二进制的FSK,是没有间断期在输出信号。
在数字化时代,电脑通信在数据线路(电话线、网络电缆、光纤或者无线媒介)上进行传输,就是用FSK调制信号进行的,即把二进制数据转换成FSK信号传输,反过来又将接收到的FSK信号解调成二进制数据,并将其转换为用高,低电平所表示的二进制语言,这是计算机能够直接识别的语言。
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)。
非连续相位FSK的调制方式产生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。
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。
连续相位FSK的调制信号目前较常用产生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。
相位连续的FSK信号的功率谱密度函数最终按照频率偏移的负四次幂衰落。
4fsk调制误比特率查表
对于4FSK(Frequency Shift Keying)调制,误比特率(Bit Error Rate, BER)的查表值取决于多种因素,包括信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)、调制阶数、信号带宽等。
一般来说,对于4FSK,如果是在高信噪比(例如10dB以上)的情况下,误比特率可以做到非常低,比如在10^-5以下。
但这只是一个大致的估计,具体数值需要依赖于具体的系统设计和参数。
如果你需要具体的误比特率数值,你可能需要查阅相关的通信系统设计手册或者进行仿真实验。
此外,你也可以在学术数据库或者在线资源中查找相关的研究论文,这些论文通常会提供详细的误比特率数据。
请注意,实际应用中的误比特率可能会受到许多其他因素的影响,例如多径传播、频偏、相位噪声等。
因此,查表得到的数值可能不适用于所有情况。
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4FSK 调制解调
一、实验目的
1. 掌握通信系统中的4FSK 的调制解调原理。
2. 掌握systemview 仿真软件。
3. 设计4FSK 的调制解调仿真电路,观察4FSK 波形及其功率谱密度。
二、仿真环境
Windows98/2000/XP
SystemView5.0
三、4FSK 的调制解调原理
1.4FSK 调制
4FSK 的基本原理和2FSK 是相同的,其调制可以用键控法和模拟的调频法来实现,不同之处在于使用键控法时其供选的频率有4种。
2.4FSK 解调
实现4FSK 解调的方法也类似与2FSK ,分为相干、非相干等方式。
这里采用非相干解调。
4FSK
非相干解调的原理如下图1所示:
图1 4FSK 非相干解调
四、4FSK 的调制解调仿真电路
1.仿真参数设置
1)信号源参数设置:基带信号码元速率设为波特,4FSK 信号载频分别设为、、及。
(说明:载频设得较低,目的主要是为了降低仿真时系统的抽样率,加快仿真时间。
)
2)系统抽样率设置:为得到准确的仿真结果,通常仿真系统的抽样率应大于等于10倍的载频。
本次仿真取10,即600Hz
3)系统时间设置:通常设系统Start time=0。
为能够清晰观察每个码元波形及4FSK 信号的功率谱密度,在仿真时对系统Stop time 必须进行两次设置,第一次设置一般取系统Stop time=6T~8T ,这时可以清楚地观察到每个码元波形;第二次设置一般取系统Stop time=1000T~5000T ,这时可以清楚地观察到4FSK 信号的功率谱密度。
101==T R B Hz f 301=Hz f 402=Hz f 503=Hz f 604=s f
2.4FSK信号调制与解调的仿真电路
图2 4FSK信号调制与包络检波
五、仿真结果参考
1.调制信号与4FSK信号覆盖图
图3 调制信号与4FSK信号覆盖图2.4FSK信号功率谱密度
图4 4FSK信号功率谱密度六、自行搭建调试仿真电路,完成设计任务。