fsk信号解调系统论文学士学位论文
fsk论文
FSK解调系统的仿真与设计FSK demodulation system simulation anddesign摘要此文阐述频移键控(FSK)解调系统的仿真与设计的方法，结果分析。
用软Systemview件实现通信系统仿真的方法，并以二进制移频键控(2FSK)为例，详细论述了仿真过程，研究此技术的目的主要为了更好的利用通信信道的带宽并使信号能够传送更大的距离，必须对数字信号进行调制，，另外无线通信系统也只能传输经过调制的数字信号。
此研究试验主要用Systemview这个通信系统仿真软件，利用FSK原理对波形进行仿真分析，二进制频控键移是用载波的频率来携带二进制信息的调制方式。
主要方法，FSK解调方式相干解调和非相干解调，其中本文以非相干解调系统仿真，在非相干解调里面又以包络检波为主要解调方式，输入信号用两个窄带的分路滤波器分别滤出高频脉冲，经包络检测后分别取出它们的包络，把两路输出同时送到抽样判决器进行比较，从而判决输出基带数字信号。
仿真结果表明，通过用Systemview软件仿真，可以很方便地得到所设计电路的输出结果与分析波形．从中体现用SystemView仿真优秀的特点和二进制频控键移实现容易，抗噪声性能也比较好，在较早的数字通信系统中有着广泛的应用的优点。
关键词：FSK；systemview；通信系统；仿真；解调AbstractThis article on the Frequency Shift Keying (FSK) demodulation system simulation and design methods.the results of analysis. Systemview with pieces of soft communications system simulation methods,and binary frequency shift keying (2FSK) as an example, the simulation process in detail to study the main purpose of this technology in order to better use of communication channel bandwidth and signal to send greater distance, must be carried out on the digital signal modulation, and another wireless communication system can transmit the digital signal through modulation.This study tests the main Systemview the communication system simulatio n software, using the principle of FSK waveform simulation analysis, binary frequency shift key-controlled carrier frequency is used to carry binary modulation information. Main method, FSK demodulator way non-coherent demodulation and coherent demodulation, which this paper a non-coherent demodulation system simulation, in which non-coherent demodulation envelope detector used for the main demodulator means, the input signal with two narrow-band sub - Road filters filter out high frequency pulses, respectively, after detection by the envelope, respectively, out of their envelope, the two output devices at the same time to compare a sample sentence, which judgment output base-band digital signal.The simulation results show that Systemview through software simulation, it is easy to obtain the circuit design and analysis of the output waveform. SystemView simulation used to embody the best characteristics and binary frequency shift key to achieve easy control, anti-noise performance is better, at an earlier digital communication system has the advantage of a wide range of applications.Keywords: FSK; systemview; communication system; simulation; demodulation目录摘要………………………………………………………………………………………错误！未定义书签。
FSK调制与解调系统设计
FSK调制与解调系统设计FSK（Frequency Shift Keying）调制与解调是一种基于频率变化的调制解调技术，广泛应用于无线通信和数据传输系统中。
本文将介绍FSK调制与解调的基本原理和系统设计要点。
1.原理介绍FSK调制是通过改变载波信号的频率来表示数字信号的不同状态。
典型的FSK调制方案有两种：二进制FSK（BFSK）和多级FSK（MFSK）。
在BFSK中，不同的数字0和1被分配给两个不同的频率值，例如0代表低频，1代表高频；在MFSK中，n个数字状态被分配给n个不同的频率值。
随着数字信号的变化，调制后的信号频率也相应变化，从而传输了数字信号的信息。
FSK解调是指将接收到的FSK信号恢复为数字信号的过程。
解调器通过检测信号的频率来确定数字信号的值。
具体过程如下：首先，对接收到的FSK信号进行低通滤波，以去除高频成分。
然后，利用频率判决电路来判断接收到的信号频率，根据预设的频率判决阈值将频率转换为数字信号。
2.系统设计要点（1）选取合适的载波频率：在FSK调制中，载波频率的选择非常重要。
应根据传输环境和要求合理选择载波频率，以确保信号传输的稳定性和可靠性。
（2）设计合理的调制解调电路：调制电路应具有良好的线性特性和较宽的动态范围，以实现准确的调制。
解调电路应具有良好的低通滤波功能和稳定的频率判决电路，以实现准确的解调。
（3）抗噪声设计：在FSK调制解调系统设计中，抗噪声能力是非常关键的。
通过增加前端的信号增益、抑制杂散信号和加入错误检测纠错码等方法，可以提高系统的抗噪声性能。
（4）设计适当的调制解调参数：调制解调参数的选择对系统性能有重要影响。
例如，在BFSK调制中，频率偏移量和数据速率的选择应综合考虑传输距离、噪声干扰和系统复杂度等因素。
（5）误码率性能分析：在系统设计完成后，应进行误码率性能分析，通过误码率曲线来评估系统的可靠性和性能。
总结：。
FSK调制与解调系统的仿真与分析
FSK调制与解调系统的仿真与分析
FSK（Frequency Shift Keying，频率移键）调制与解调系统是一种常用的数字调制与解调技术，用于将数字信号转换为调制信号，并通过解调器还原出原始信号。
FSK调制与解调系统在无线通信、数据传输等领域具有广泛的应用。
在进行FSK调制与解调系统的仿真与分析时，可以采用MATLAB等软件工具进行模拟实验。
首先，在进行FSK调制时，需要设置载波频率和比特率，并生成数字信息序列。
然后，根据数字信息序列和载波频率，生成对应的调制信号。
调制信号可以通过频谱分析等方法进行分析和评估。
在进行FSK解调时，可以通过对接收到的调制信号进行采样，并使用FFT等方法进行频谱分析，以判断接收到的信号所对应的频率。
接下来，根据接收信号的频率和预先设定的比特率，还原出原始的数字信息序列。
通过比对原始和解调后的数字信息序列，可以评估解调的准确性和误码率等性能指标。
在FSK调制与解调系统的仿真与分析中，需要考虑到多种因素，如信噪比、调制索引、窗函数的选择等。
通过改变这些参数，可以评估FSK系统在不同条件下的性能表现，从而优化系统设计和参数选择。
总之，FSK调制与解调系统的仿真与分析是研究和优化数字调制技术的关键环节，通过合理的模拟实验和性能评估，可以提高FSK系统的可靠性和性能，并应用到实际的通信和数据传输中。
FSK调制与解调系统设计
FSK调制与解调系统设计一、FSK调制与解调系统原理FSK调制（Frequency Shift Keying）是一种基于载波频率变化来传输数字信息的调制技术。
在FSK调制中，数字信号被转换为两个不同频率的载波信号，分别对应数字信号的“0”和“1”。
FSK调制使用两个不同频率的载波信号来区分数字信号的不同状态，从而实现信号的传输。
1.将数字信号划分为一段一段的离散时间片段。
2.对于每个时间片段，根据数字信号的状态选择对应的载波频率。
3.将选择的载波频率的信号与数字信号进行调制，生成FSK信号。
FSK解调（Frequency Shift Keying demodulation）是将接收到的FSK信号还原为原始的数字信号的过程。
FSK解调系统需要对接收到的FSK信号进行解调，将不同频率的载波信号转换为数字信号的“0”和“1”。
FSK解调使用了两个不同频率的载波信号，并将接收到的信号与这两个频率的载波信号进行频率对比，从而实现信号的解调。
FSK解调的原理如下：1.接收到FSK信号，并提取出信号中的两个频率分量。
2.对接收到的信号进行滤波和放大，增强信号的稳定性和可靠性。
3.判断接收到的信号的频率与载波频率的对比结果，从而得出数字信号的状态。
二、FSK调制与解调系统设计方法1.信号生成：在FSK调制系统中，根据数字信号的状态选择对应的载波频率信号。
这可以通过频率可调的震荡器来实现，通过控制震荡器输出频率的方式来生成不同频率的载波信号。
2.滤波和放大：在FSK解调系统中，接收到的FSK信号会包含噪声和其他干扰信号。
为了增强信号的稳定性和可靠性，需要对接收到的信号进行滤波和放大处理。
滤波可以通过低通滤波器来实现，将高频噪声滤除，同时放大信号的幅度以提高解调的灵敏度。
3. 频率对比：接收到的FSK信号中会包含两个不同频率的载波信号。
为了将接收到的信号从载波信号转换为数字信号，需要进行频率对比。
可以通过相位锁定环（Phase-Locked Loop）来实现频率对比。
FSK调制解调系统的仿真与分析毕业设计
FSK调制解调系统的仿真与分析毕业设计一、FSK调制解调系统原理FSK调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制方式，将二进制序列中的1映射为频率f1的正弦波信号，将0映射为频率f2的正弦波信号。
FSK解调则是将接收到的调制信号重新转换为二进制序列。
FSK调制解调系统包括两个主要部分：调制器和解调器。
调制器的主要功能是将二进制信号转换为FSK信号。
当输入信号为1时，调制器输出频率为f1的正弦波信号；当输入信号为0时，调制器输出频率为f2的正弦波信号。
调制器可以采用时钟控制的方法实现。
解调器的主要功能是将接收到的调制信号转换回二进制信号。
解调器采用信号的包络检测方法判断接收到的信号是频率f1还是频率f2，并根据判断结果输出相应的二进制信号。
二、仿真平台与方法在进行FSK调制解调系统的仿真与分析时，可以采用多种仿真平台与方法。
常用的仿真平台包括MATLAB、Simulink、ADS等。
以MATLAB为例，可以使用MATLAB的信号处理工具箱进行FSK调制解调系统的仿真。
首先，使用二进制序列生成函数生成随机的二进制信号。
然后，利用MATLAB中的正弦波生成函数生成频率为f1和f2的正弦波信号。
将二进制信号与正弦波信号相乘，得到调制信号。
最后，采用信号处理工具箱中的信号包络检测函数对接收到的调制信号进行解调，得到解调信号。
三、系统性能分析在进行FSK调制解调系统的仿真与分析时，可以从以下几个方面对系统性能进行评估。
1.误码率：误码率是衡量调制解调系统性能的重要指标之一、通过仿真可以得到调制解调系统在不同信噪比条件下的误码率曲线，从而评估系统的性能。
2.频谱分析：频谱分析可以评估调制解调系统的频带利用率。
通过仿真可以绘制系统调制信号的频谱图，从而评估系统的频带利用率。
3.系统延时：系统延时是调制解调系统的重要性能指标。
通过仿真可以得到系统的传输延时，从而评估系统的实时性。
4.鲁棒性分析：鲁棒性分析可以评估调制解调系统对于信道扰动的容忍程度。
FSK调制解调系统的仿真与分析毕业设计
FSK调制解调系统的仿真与分析毕业设计首先，我们需要明确FSK调制解调系统的基本原理。
FSK调制是通过改变载波的频率来传输数字信号，其中频率的不同代表不同的数字值。
在调制过程中，数字信号经过二进制－多余码转换并与载波信号相乘，得到调制波形。
在解调过程中，接收到的调制信号与载波信号相乘后，通过滤波器进行滤波处理，得到原始数字信号。
本文的毕业设计将主要包括以下几个部分：1.系统仿真平台的建立：选择合适的仿真软件，如MATLAB等，通过搭建系统模型和参数设置，建立FSK调制解调系统的仿真平台。
2.调制部分的设计与实现：根据FSK调制的原理，设计并实现数字信号的二进制－多余码转换、载波频率切换等模块，实现调制部分的功能。
3.解调部分的设计与实现：根据FSK解调的原理，设计并实现滤波器、载波频率切换检测等模块，实现解调部分的功能。
4.系统性能的分析与优化：通过对系统仿真结果的分析，评估系统的性能指标，如误码率、带宽占用等，并进行系统参数的优化设计，提高系统的性能。
5.实验验证与结果分析：通过在仿真平台上的实验验证，对比实验结果与理论值，分析系统的性能与实际应用之间的差距，得出结论。
在进行FSK调制解调系统的仿真与分析的过程中1.确定系统所需的参数，包括载波频率的选择、调制深度等。
2.选择合适的信号源，可以使用随机数字信号或特定的数字序列来作为输入信号。
3.合理选择滤波器的类型和参数，以满足系统性能要求。
4.分析系统的误码率、频谱特性等指标，从而优化系统设计。
总结起来，FSK调制解调系统的仿真与分析是一个重要的毕业设计课题，通过建立仿真平台并进行各模块的设计与实现，可以全面了解FSK调制解调的原理与性能，并对系统进行优化设计。
本文提供了一个基本框架，希望能对相关专业的学生进行指导与参考。
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调制技术论文
fsk调制技术论文有些网友觉得fsk调制技术论文文难写，可能是因为没有思路，所以小编为大家带来了相关的例文，希望能帮到大家!fsk调制技术论文篇一摘要在本二进制移频键控调制解调电路中，Multisim仿真，其中调制系统由模拟开关电路以及两个射随、选频电路组成。
解调是用非相干解调，即包络检波法。
本方案的优点是产生的2FSK信号频率稳定度好，转换速度快，波形好。
关键词：射随/选频电路;模拟开关;包络检波;目录摘要前言 (4)2FSK的调制解调原理介绍 (5)2.1 2FSK的调制原理 (5)2.2 2FSK信号的解调原理 (6)二、各单元电路设计 (8)3.1 2FSK调制单元 (8)3.1.1 射随、选频电路 (8)3.1.2 模拟开关电路 (8)3.2 2FSK解调单元 (9)三、总体电路与电路仿真 (10)4.1 总体电路设计 (10)4.2 调制和解调的仿真结果图 (10)参考文献 (13)设计总结 (14)附件1：各元件引脚图 (15)附件2：元器件清单 (16)前言2FSK是利用载频频率的变化来传输数字信息的。
数字载频信号有相位离散和相位连续两种情形。
若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器提供，它们之间的相位互不相关，这就叫相位离散的数字调频信号;若两个振荡频率由同一振荡信号源提供，是对其中一个载频进行分频，这样产生的两个载波就是相位连续的数字调频信号。
一、2FSK的调制解调原理介绍1.1 2FSK的调制原理FSK信号的产生有两种方法：直接调频法和频移键控法。
直接调频法是用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调频器，如(a图)所示，使其能够输出两个不同频率的码元。
虽然方法简单，但频率稳定度不高，同时转移速度不能太高。
频移键控法有两个独立的振荡器。
它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，(b图)所示。
以上两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同，只是由调频器产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的，如(c)图所示;而开关法产生的2FSK信号则分别由两个独立的频率源产生不同频率的信号，故相邻码元的相位是不一定连续的，如(d)所示。
FFSK调制解调论文设计
基于CM X469A 的 FFS K调制解调器设计与应用摘要：本课题主要内容是在介绍信号、调制和解调的基本原理，对调制、解调及其形成的波形从理论上作一定的分析和讨论；着重于介绍调制器的电路原理及设计方法。
本课题提出一种用AT89C2051 单片机控制CMX 469A 集成芯片实现FFSK 调制解调器的设计方法, 并应用于点对点的数据传输系统。
结果表明：FFS K 调制解调器具有相位连续、包络恒定的特征, 频带利用率优于一般FS K 和PS K /D PS K。
关键词：快速频移键控；单片机；AT89C2051；CMX469A；调制解调器Abstract: The main contents of this issue is to introduce signal modulation and demodulation of the basic principles of modulation, demodulation and waveform shape for a certain theoretical analysis and discussion; focus on introducing the principle of the modulator circuit and design method.The subject of a single-chip AT89C2051 with CMX 469A control FFSK integrated modem chip design methodology, and applied topoint-to-point data transmission systems. The results showed that: FFS K modem with a continuous phase, constant envelope characteristics, bandwidth efficiency is superior to the general FS K and PS K / D PS K.Key words: fast frequency shift keying; modem; single-chip microcomputer;；AT89C2051；CMX469A；1概述 (3)1.1课题背景 (3)1.2课题简介 (3)1.3数字调制的特点及分类 (4)1.4关键元器件介绍 (5)1.4.1AT89C2051单片机 (5)1.4.2CMX496A简介 (7)2FFSK数字调制 (8)2.1二进制数字调制原理 (8)2.1.1调制定理 (8)2.1.2基本原理 (10)2.2二进制振幅键控（2ASK） (11)2.2.1二进制振幅键控的调制与解调 (11)2.2.2单边带和残余边带调制的概念 (12)2.3二进制移频键控（2FSK） (12)2.3.12FSK信号的产生和解调 (12)2.4二进制移相键控 (13)2.4.1二进制移相键控及二进制差分相位键控（2PSK）及（2DPSK） (13)3FFSK数字解调 (15)3.1FFSK解调原理 (15)3.1.1基带差分解调 (15)3.1.2中频差分解调 (16)3.1.3鉴频器解调 (17)3.2非相干解调与相干解调性能比较 (18)3.3信道非线性对线性调制的影响 (19)3.4FFSK的误码性能分析 (19)4FFSK调制解调器的系统总体设计 (20)4.1功能模块介绍 (21)4.2FFS K信号特点与调制解调方法 (21)5FFSK调制解调功能模块设计 (23)5.1单片机AT89C2051与CMX469A接口模块设计 (23)5.2码变换器 (25)5.3多路分频器（÷2、÷4、÷8、÷16分频） (25)5.4滤波器A和滤波器B (27)5.5放大器 (27)5.6信号调制 (28)5.6.12FSK、2ASK调制 (28)5.6.22DPSK与2PSK调制 (30)6系统软件设计 (31)6.1系统发射与接收流程图 (31)6.2软件设计思路 (32)7总结及致谢 (34)7.1小结 (34)7.2致谢 (34)8参考文献 (35)9附录 (36)附录一：总原理图 (36)附录二：元件清单 (37)附录三：程序清单 (38)1概述1.1 课题背景无线通信在现代社会中起着举足轻重的作用。
通信FSK调制解调论文
通信原理作业班级：通信112班学号：201127138姓名：张少华日期：2014、5、25第一章：绪论1.1引言随着电子计算机的普及，数据通信技术正在迅速发展。
数字频率调制是数据通信中常见的一种调制方式。
频移键控（FSK）方法简单，易于实现，并且解调不须恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能也较强。
因此，FSK调制技术在通信行业得到了广泛地应用，并且主要适用于用于低、中速数据传输。
由于FSK调制解调原理相对比较简单，作为数字通信原理的入门学，理解FSK后可以容易理解其他更复杂的调制系统，为以后的进一步发展打下基础。
1.2 FSK简介数字频率调制又称频移键控(FsK—Frequency Shift Keying)，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。
第二章：理论基础2.1 2FSK 调制原理及方法2.1.1 2FSK 调制的基本原理用基带信号)(t f 对高频载波的瞬时频率进行控制的调制方式叫做调频，在数字调制系统中则称为频移键控(FSK)。
频移键控在数字通信中是使用较早的一种调制方式，这种方式实现起来比较容易，抗干扰和抗衰落的性能也较强。
其缺点是占用频带较宽，频带利用串不够高，因此，额移键控主要应用于低、中速数据的传输，以及衰落信道与频带较宽的信道。
2.1.2 2FSK 信号的表达式和波形图频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。
FSK—论文
引言传统的调制解调方式采用硬件的方式来实现，本课题是用软件的方式来实现，软件与硬件相结合的方式更符合未来通信技术发展的方向，本课题的研究有助于这一趋势的发展。
Matlab是美国MathWorks公司推出的一种以矩阵为基础编程单位的高效数值计算语言，它集科学计算、图形处理、自动控制、信号处理等一体，受到许多学科的青睐，是目前工程应用中使用极为广泛的软件。
而Visual C++是目前开发效率最高的C++系统，它提供的MFC类库可以让我们更自由的设计用户界面及控件，友好的用户界面及具有特殊功能的控件。
因此，如果让VC++和Matlab相互结合，把Matlab的程序加入到自己的C++程序中，将大大减少编程的工作量、提高程序执行的效率，并且能增强C++程序在信号处理等方面的能力。
也就是如果让Matlab和VC++之间实现通信，把信号处理方面的工作交给Matlab来完成，而在VC++中实现数据的传输和处理，这样既可以克服Matlab 执行效率低，不太适合应用在对实时性或速度要求较高场合的缺点，又充分利用了C++语言执行效率高，实时性和速度都比较高的优点，取长补短，实现编程的优化问题。
而且VC++中具有丰富的界面编辑工具，更可以提供一个良好的人机交互界面。
有鉴于此，本文（毕业设计）主要阐述了Matlab和VC++的混合编程实现随机数字信号FSK调制的问题及其实现方法。
1MATLAB和VC++的接口简介微软公司的Visual C++ 6.0（以下简写为VC++）是目前使用较多的可视化集成开发环境，它把面向对象的程序设计方法与可视化的软件开发环境完美地结合，成为众多程序员的首选。
Matlab是功能非常强大的数学软件，它广泛应用于线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析等领域。
然而，Matlab存在不可避免的缺点，一是运算速度较慢，尤其是有多重循环存在的时候更是明显；二是可移植性差。
因此，如果能够把Matlab的程序加入到自己的VC++编制的程序中，将会大大减少编程的工作量、保证程序的准确性，与此同时，能够继承VC++良好的用户界面。
2FSK调制解调电路的设计毕业设计
信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目：2FSK调制解调电路的设计专业：通信技术班级：通技06-2 学号：姓名：指导教师：信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书目录摘要 ................................................. 错误!未定义书签。
第一章绪论 ......................................... 错误!未定义书签。
第二章方案设计 ....................................... 错误!未定义书签。
方案比较 ......................................... 错误!未定义书签。
键控法 ....................................... 错误!未定义书签。
模拟调制法 ................................... 错误!未定义书签。
方案论证 ......................................... 错误!未定义书签。
第三章硬件设计 ....................................... 错误!未定义书签。
器件介绍 ......................................... 错误!未定义书签。
NE564介绍.................................... 错误!未定义书签。
2CD4016介绍.................................. 错误!未定义书签。
锁相环的大体工作原理 ......................... 错误!未定义书签。
2FSK调制电路设计................................. 错误!未定义书签。
2FSK解调器电路设计............................... 错误!未定义书签。
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毕业设计摘要随着社会的不断发展,,，在这方面数字通信系统具有先天的优势。
这主要是因为数字通信系统中传输的是离散的数字信号，由于信号是离散的，被噪声干扰后的信号只要没有超过门限，接收端就能够完全正确地判断出传输的信息；而对于模拟传输系统，只要有稍微的干扰都会使传输的信息产生错误。
也正是由于这样的原因，数字通信系统才能在各方面逐渐代替模拟通信系统成为现代通信的最基本方式。
为了便于区别信号与噪声，使通信不失真和不受干扰,往往给测量信号赋以一定特征，这就是调制的主要功能。
调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。
再将测量信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。
为了更好地利用通信信道的带宽并使信号能够传送更大的距离, 在数字载波通信中,我们采用了三种解调方式: 幅移键控（ASK）频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
调制信号为二进制信号的调制称为二进制数字调制, 二进制调制又分为二进制幅移键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）、二进制相移键控（2PSK）和差分二进制相移键控（2DPSK）等多种基本的类型，本课题主要是数字频率调制又称频移键控（FSK）。
同时利用system view软件实现对FSK系统的仿真和分析，从而通过运用模拟的视觉化的手段来实现达到解调调制的目的。
关键词数字通信；FSK信号；非相干数字解调SummaryAlong with society of continuously development, correspondence more and more show to us offor the correspondence technique, the quality of the correspondence also show very of of root mission is how assurance long-distance leave to deliver an information of accuracy, in this aspect numeral correspondence the system have inborn of main is because of numeral correspondence what to deliver be long-lost in the system of numeral signal, because of the signal be long-lost, drive Zao voice interference empress of signal want ～only have no exceed threshold, receive to carry can complete with accuracy judgment the information for deliver;But for imitate to deliver system, as long as have a little bit of the interference will make the information creation for deliver exactly also because of so of reason, numeral correspondence system then can ineveryone's noodles gradual replace imitate correspondence system to become modern correspondence of the most basic the sake of easy to differentiation signal and Zao voice, make correspondence don't lose true with be free from interference, usually give diagraph signal to endow with with certain characteristic, this be the main function for is the signal(be called to carry a signal) which use a signal(be called to make signal) to carry a body to control's another a conduct and actions, let the latter of some characteristic parameter press the former measure signal to make again, and will it with Zao voice separate, after enlarge etc. processing, return want to withdraw reflection from have already make of the signal quilt measured value of measure signal, this process be called solution to bandwidth using correspondence letter way for the sake of better land utilization also make signal can transmission larger of distance, in the numeral carry the wave the correspondence, we adoption three kinds of solution adjust a way: Move key to control(ASK) Pin to move key to control(FSK) with mutually move key to control(PSK).Make signal be called binary system numeral to make for the make of binary system signal, the binary system make and is divided into a binary system to move key to control(2 ASK), the binary system Pin move key to control(2 FSK), the binary system mutually move key to control(2 PSK) with bad cent the binary system mutually move key to control(2 DPSK) etc. variety basic type, this topic main is numeral the frequency make and call Pin to move key to control(FSK).In the meantime make use of system view software realization to imitate FSK system true with analysis, pass an usage imitate thus of the sense of vision turn of means to realization attain solution toadjust of purpose.Keyword:The Pin move key to control、Move key to control、Mutually move key to control、Losetrue、Correspondence.前言系统仿真是20世纪40年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。
FSk频移键控论文
第一章通信实验箱概述1.1引言我们正处在信息技术蓬勃发展的时代。
以微电子、通信、计算机为代表的信息产业的发展引起了社会经济乃至人们生活方式的深刻变化。
现代通信技术的发展日新月异，而且正在迅速地向各个领域渗透。
特别是通信技术与计算机技术的结合，正在以前所未有的力度促进通信网、计算机网和综合业务网的发展。
这就要求人们能了解和掌握现代通信的基本原理和技术，以面对信息社会所带来的各种挑战。
“现代通信原理”课程是一门理论性和实践性都很强的课程，而且理论比较难以理解．针对这个特点，在教学中理论联系实际，一般的学校都会采用购买通信教学实验箱，不过实验箱都很贵，而且容易出故障。
如果要是实验箱一有故障就报废的话，那样既花费很多的申请报批时间，又浪费了大量的资金。
所以我们想对实验箱进行电路分析，研究。
对一些出现简单故障的实验箱进行维修，同时给出电路改进意见。
一、移频健控（FSK）概述移频健控（Frequency Shift Keying），或称数字频率调制，是数字特性中使用较早的一种调制方式。
数字频率调制的基本原理是利用载波的频率变化来传递数字信息。
在数字通信系统中，这种频率的变化不是连续的而是离散的，例如，在二进制数字频率调制系统中，用两个不同的载频来传递数字信息。
FSK广泛应用于低速数据传输设备中，根据国际电信联盟（ITU-T）的建议，传输速率为1200波特以下的设备一般采用FSK方式传输数据。
FSK具有调制方法简单易于实现、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等特点。
由于这些原因，FSK是在模拟电话线上用来传输数据的低速、低成本异步调制解调器的一种主要调制方式。
在一个FSK系统中，发端把基带信号的变化转换成对应的载波频率的变化，而在收端则完成与发端相反的转换，将载波频率的变化转变为基带信号的变化。
由于FSK信号在信道中传输的是两个载频的切换，那么其频谱是否就是这两个载波的线谱呢？或者说信道的频带只是这两个载频之差就够了呢？答案是否定的。
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第1章绪论1．1序言锁相环路（PLL）是一个能够跟踪输入信号相位的闭环自动控制系统，在无线电技术的各个领域得到了很广泛的应用。
最初锁相环路应用与电视接收机和垂直扫描的同步，从此，锁相环路得到了应用，刚开始由于技术上的复杂性以及较高的成本，锁相技术主要应用在航天方面。
现在，普遍应用锁相技术的主要有调制解调，频率合成，电视机彩色副载波提取，FM立体声解码等等，它之所以能够得到如此广泛的应用，是由其独特的优良性能所决定的。
它具有载波跟踪特性，作为一个窄带跟踪滤波器，可提取淹没在躁声中的信号；用高稳定的参考振荡器锁定，可提供一系列频率高稳定的频率源；可进行高精度的相位与频率测量等等。
它具有调制跟踪特性，可制成高性能的调制器和解调器。
本文设计的FSK解调系统就是选用锁相技术，基于现在锁相技术的应用的广泛，用此技术很贴近社会实际[2]。
1.2工程背景目前的电话，闭路电视，电缆电视，近距离计算机网的数据交换和处理等都要求用基带传输系统，而基带系统都是通过电缆信道，其数字信号传送的距离不太远。
要实现远距离传输必须通过调制把基带信号的频谱变换到高频处之后，通过无线电信道或光纤信道传输，如微波中继通信，多路载波电话，数字通信，卫星通信等都是这一传输系统。
调制的信号发射传输之后，在接收的时候就要对已经调制过的信号进行解调，还原到低频率，信号调制解调的方法有许多，本文主要研究的是FSK信号的解调系统。
解调技术在现实社会中应用广泛。
研究的价值很高。
1.3主要技术指标了解FSK的调制/解调原理，熟悉锁相技术，FSK 解调输入信号中F1=100KHZ,F2=50KHZ，正确设计FSK解调电路。
要求与FSK调制电路成系统，有实物形式。
第2章解调原理2.1FSK信号二进制频率键控时用数字基带信号的两种状态去控制载波的频率。
状态为1，载波频率为F1；状态为0，载波的频率为F2。
信号波形如图2-1所示：图2-12.2FSK解调原理在传统的频移键控信号的解调理论中,可分为两大类:一类是相干方式解调;另一类是非相干方式解调.。
图2-2非相干解调图图2-3相干解调图相干数字解调接收质量最佳,但在其解调过程中恢复出具有精确频率和相位的相干信号较为困难,所需设备也较复杂.而采用非相干数字解调方法,可根据数字频移键控信号的特点,在接收端不需要相干信号,因而被广泛使用.，所以下面主要介绍几种非相干解调的方法。
常用的非相干解调方法有鉴频法，差分检波法，动态滤波法和零交点法等1鉴频法鉴频法是将频移键控信号的频率变化转化为幅度变化,然后通过幅度检波而得到基带信号.频移键控信号为u(t),X0为其角频率,对u(t)求微分可得:（1-1）由式(1-1)看出,其包络是时间的函数,所以整流后得到的包络含有基带信息,它可复原成原信号.该法适用于模拟调频信号的解调,对频移键控信号,解调误码率较高.2差分检波法差分检波法的原理是将输入频移键控信号分两路同时加到平衡调制器上,其中一路经过S延迟(S=1/4f0),在平衡调制器上这两个信号做乘积处理,经低通滤波器除去高频成分,可取出基带信号.差分检波法对信道延迟失真具有良好的补偿作用,但它受到S=1/4f0的限制及时延网络精确度的影响,不易精确实现.解调框图如图2-4图2-4设输入为v cm cos(ω0+Δω)t的FSK信号，它与延时τ后的信号v cm cos(ω0+Δω)(t-τ)，在相乘器中相乘，即经低通滤波器滤除倍频项，得输出为取cosω0τ=0 ，得ω0τ=±π/2若Δωτ＜＜1，则有由上可知，当满足cosω0τ=0且角频偏较小时，差分检波器输出电压V与角频偏ω呈线性关系，实现了鉴频。
3 动态滤波法利用动态滤波法解调数字频移键控信号的工作原理是输入信号分两路分别通过一对并联滤波器,这对滤波器分别谐振于f1和f2,f2=f1+k/Ts(k=1,2,,).那么当码元频率为f1(或f2)时,在谐振于该频率的动态滤波器输出的波形将是一个线性增长的频率为f1(或f2)的振荡,而在另一个动态滤波器输出端包络成sinZ/Z形,对这两个输出进行包络检波,然后在每个码元的时间间隔内进行取样判决,可得到所需的检波波形.在实现动态滤波时,使本地动态滤波器的谐振频率与载频相同,从而对频率稳定度要求很高,这样才能实现高Q值的动态滤波.4 零交点法零交点是信号的一个起伏过程越过零电平轴的交点,单位时间内信号经过零交点的次数可表征信号频率的高低,数字频移键控信号的过零点数随载频而异,在一定时间内检出的过零点数可以得到频率的差异,这就是零交点法的基本思想。
其解调原理图及波形如图2-5图2-52.3FSK软件解调FSK的解调方法除了硬件电路之外，也可以选用软件解调，下面就简单的介绍一种软件实现的方法。
算法描述FSK的调制就是根据二进制信号产生对应的正弦波，而正弦波发生器通常有两种做法：1．查表法，即查找正弦表来产生每个点的值，该算法的速度慢且占用比较多的存贮空间。
2. 迭代法，即通过预设的初值通过迭代预算，计算出后来点的值.该算法对存贮空间的要求比较低，但对CPU资源的占用比较大。
用这一算法的软件设计解调系统，整个FSK的解调部分可大体分为四个部分：输入同步、带通滤波、增益控制和解调判决。
这是一种比较新的解调算法，由于其比较新，许多地方还不是很理解，只能大体的对此算法做一些了解，了解了现在社会上的比较先进的关于信号解调的一些新的东西，对信号的解调系统能有比较全面的理解，实际的电路选择不考虑此种方法[3]。
2.4元器件简单解调电路解调电路如图2-6,由LC调谐电路，检波电路及滤波电路[5]3部分组成。
图2-6LC调谐放大电路的功能是将2种频率不同的载波转换成两种幅值不同的调制信号"基本原理是把载频f1或f2设置成LC调谐放大器的谐振频率,则调制信号通过调谐电路时,其中的一个频率发生谐振,幅值最大,另一频率偏离谐振频率,幅值较小选频电路.FSK信号经调谐电路后变为ASK信号,然后采用ASK的包络检波电路进行检波,其作用是要取出调幅波的包络线,以实现解调的目的"通常使用二极管检波电路进行调幅波的解调"LC调谐电路的谐振频率为:谐振时,回路等效阻抗为纯电阻性质,其值为:式中: ),称为回路品质因数,是用来评价回路损耗大小的指标"谐振曲线的形状与回路的Q值有密切的关系"L值越大或C值越小时,Q值越大,谐振曲线越尖锐,相角变化越快"图2-7谐振曲线与品质因数关系为了不失真地从调谐电路输出的调幅波中检出所需频率信号,必须妥善地选择时间常数RC"设计将两路不同频率载波中的一路频率设置成谐振频率"这样,具有两种不同频率的调频波就可转换为具有两种幅值的调幅波,这样,采用包络检波电路便可进行调幅波的解调"解调电路中二极管是用来检波的,所以应该考虑到其工作频率是否可以承受所要检波的载波频率"由于硅管的最高工作频率为3kHz左右,不适于检波,多用在整流电路中,所以设计选用锗二极管2AP17进行检波,主要用在150MHz以下的电子设备中进行检波和小电流整流"此电路中要确定的参数有R,L和C"参数设定的具体过程如下检波电路的负载R3越大,输入的调制波信号的振幅A越大,检波效率就越高"但如果将R3取得过大,接近于二极管的反向阻抗rb,则正向电流和反向电流的差变小,整流器的效率会降低"所以就要在满足r〉R3的情况下,负载阻尼R3越大越好"其中,rb为二极管的反向阻尼,其值一般为几百k欧姆,最后确定R3值为10k 欧姆"为了实现良好的保持,R3 C3的时间常数必须远远大于载波的一个周期"而且为了能够无失真地跟随解调信号的变化,R3C3又必须远远小于调制信号的最高频率周期Tmax,故须满足:式中:Tmax为调制信号的最高频率周期;Tc为发送的载波的频率周期"1/Tmax=fmax=1kHz,1/Tc=fc=250kHz,R3=10k欧姆则应满足40pF〈C3〈10000pF,最后确定为C3=2000pF"为了彻底地滤去载波,设截止频率为100kHz,信号源内阻为100k8,则R4=100k8,C4=1/wfzf式中WF,ZF分别为频率的归一化因子和阻抗的归一化因子"其值分别为: WF=314kHz,ZF=100k8,C4=33pF 由于此电路比较的简单，精度系数不高，所以没有选择。
2.5锁相技术解调原理2.5.1锁相环的工作原理锁相环它由三个基本的部件组成：其组成框图如图2-8，鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）。
鉴相器是个相位比较装置。
它把输入信号Vi(t)和压控振荡器的输出信号Vo(t)的相位进行比较，产生对应于两个信号相位差的误差电压Vd(t)。
图2-8环路滤波器的作用是滤除Vd(t)中的高频成分和噪声，以保证环路所要求的性能，增加系统的稳定性压控振荡器受控制电压Vd(t)的控制，使压控振荡器的频率向输入信号的频率靠拢，直至消除频差而锁定。
锁相环是个相位误差控制系统。
它比较输入信号和压控振荡器输出信号之间的相位差，从而产生误差控制电压来调整压控振荡器的频率，以达到与输入信号同频。
在环路开始工作时，如果输入信号频率与压控振荡器频率不同，则由于两信号之间存在固有的频率差，它们之间的相位差势必一直在变化，结果鉴相器输出的误差电压就在一定范围内变化。
在这种误差电压的控制下，压控振荡器的频率也在变化。
若压控振荡器的频率能够变化到与输入信号频率相等，在满足稳定性条件下就在这个频率上稳定下来。
达到稳定后，输入信号和压控振荡器输出信号之间的频差为零，相差不再随时间变化，误差电压为一固定值，这时环路就进入“锁定”状态,这就是锁相环工作的大致过程。
以上的分析是对频率和相位不变的输入信号而言的。
如果输入信号的频率和相位在不断地变化，则有可能通过环路的作用，使压控的频率入频率的变化。
锁相环具有良好的跟踪性能。
输入信号时，让环路通带足够宽，使信号的调制频谱落在带宽之内，这时压控振荡器的频率跟踪输入调制的变化。
对于锁相环的详细分析可参阅有关锁相技术的书籍。
在此仅说明锁相环鉴频原理。
可以简单地认为压控振荡器频率与输入信号频率之间的跟踪误差可以忽略。
因此任何瞬时，压控振荡器的频率ωv(t)与FSk波的瞬时频率ωFSK(t)相等。
FSk波的瞬时角频率可表示为假设VCO具有线性控制特性，其斜率Kv（压控灵敏度）为（弧度／秒·伏），而VCO在Vd(t)＝0时的振荡频率为ωo’，则当有控制电压时，ωv(t)≈ωFSK(t)，可得其中ωo为FM波的载频，ωo’为压控振荡器的固有振荡频率，两者皆为常数。