根据MATLAB的2FSK数字通信系统仿真
MATLAB进行2ASK和2FSK的simulink仿真分析
通信系统综合设计题目：基于MATLAB的通信系统的仿真系别通信工程专业班级T1341学生姓名徐野指导教师张立新提交日期 2016.06.25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第一章MATLAB简介 (1)1.1 MATLAB简介 (1)1.2 Similink仿真技术 (1)第二章 2ASK和2FSK的基本原理和实现 (2)2.1 数字调制2ASK的原理 (2)2.2 二进制移频键控(2FSK) (4)第三章调制与解调仿真 (8)3.1 2ASK调制仿真 (8)3.1.1 2ASK模型建立 (8)3.1.2 2ASK模型参数设置及仿真的结果 (9)3.2 2FSK调制仿真 (11)3.2.1 2FSK模型建立 (11)3.2.2 2FSK模型参数设置及仿真的结果 (12)第四章总结与心得 (16)第一章MATLAB简介1.1 MATLAB简介MATLAB是matrix和laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。
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。
(完整版)基于MATLAB的2FSK数字通信系统设计
基于MATLAB的2FSK数字通信系统设计一、课程设计目的本次课程设计是对通信原理课程理论教学和实验教学的综合和总结。
通过这次课程设计，使同学认识和理解通信系统，掌握信号是怎样经过发端处理、被送入信道、然后在接收端还原。
要求学生掌握通信原理的基本知识，运用所学的通信仿真的方法实现某种传输系统。
能够根据设计任务的具体要求，掌握软件设计、调试的具体方法、步骤和技巧。
对一个实际课题的软件设计有基本了解，能进一步掌握高级语言程序设计基本概念，掌握基本的程序设计方法，拓展知识面，激发在此领域中继续学习和研究的兴趣，为学习后续课程做准备。
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，设计一2FSK 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。
可以基于MATLAB 仿真软件以及Simulink仿真环境设计该系统。
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、设计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可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加。
然后在MATLAB中产生高斯白噪声，这非常方便，可以直接应用两个函数，一个是WGN，另一个是AWGN。
基于某MATLAB地2ASK、2FSK和2PSK地调制仿真
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。
MATLAB进行2ASK和2FSK的simulink仿真分析
通信系统综合设计题目：基于MATLAB的通信系统的仿真系别通信工程专业班级T1341学生姓名徐野指导教师张立新提交日期 2016.06.25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第一章MATLAB简介 (1)1.1 MATLAB简介 (1)1.2 Similink仿真技术 (1)第二章 2ASK和2FSK的基本原理和实现 (2)2.1 数字调制2ASK的原理 (2)2.2 二进制移频键控(2FSK) (4)第三章调制与解调仿真 (8)3.1 2ASK调制仿真 (8)3.1.1 2ASK模型建立 (8)3.1.2 2ASK模型参数设置及仿真的结果 (9)3.2 2FSK调制仿真 (11)3.2.1 2FSK模型建立 (11)3.2.2 2FSK模型参数设置及仿真的结果 (12)第四章总结与心得 (16)第一章MATLAB简介1.1 MATLAB简介MATLAB是matrix和laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。
基于Matlab的FSK数字调制系统仿真
基于Matlab的FSK数字调制系统仿真摘要：FSK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。
所谓FSK 就是用数字信号去调制载波的频率。
二进制的基带信号是用正负电平来表示的。
FSK--又称频移键控法。
FSK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。
所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。
关键字：FSK数字调制；基带信号；载波；系统仿真正文：一、调制原理：1.2FSK 信号的产生通常有两种方式：(1)频率选择法；(2)载波调频法。
由于频率选择法产生的2FSK 信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和，在二进制码元状态转换（ 0 → 1或1 → 0 ）时刻，2FSK 信号的相位通常是不连续的，这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。
载波调频法是在一个直接调频器中产生2FSK 信号，这时的已调信号出自同一个振荡器，信号相位在载频变化时始终时连续的，这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛，使信号功率更集中于信号带宽内。
在这里，我们采用的是频率选择法，其调制原理框图如图所示：FSK调制原理框图2、2FSK信号的频谱特性：由于相位离散的2FSK 信号可看成是两个2ASK 信号之和，所以，这里可以直接应用2ASK 信号的频谱分析结果，比较方便，即)]()()()([]|)(||)(||)(||)([|)()()(2211161222221211622221f f f f f f f f T f f Sa T f f Sa T f f Sa T f f Sa f S f S f S S S S S T ASK ASK FSK S++-+++-+++-+++-=+=δδδδππππ2FSK 信号带宽为 s s FSK R f f f f f B 2||2||21212+-=+-≈ 式中，s s f R =是基带信号的带宽。
通信原理课程设计基于Matlab的2FSK调制及仿真
课程设计课程名称通信原理系别：运算机科学系专业班级：通信一班目录一、设计题目 (3)2、设计原理 (3)3、实现方式 (4)4、设计结果及分析 (7)五、参考文献 (10)Ⅰ.设计题目基于Matlab 的2FSK 调制及仿真Ⅱ.设计原理数字频率调制又称频移键控，记作FSK ；二进制频移键控记作2FSK 。
2FSK 数字调制原理：一、2FSK 信号的产生：2FSK 是利用数字基带信号操纵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(21122)(θωθωϕ++=t A t A FSK t时发送时发送"1""0"式中，假设码元的初始相位别离为1θ和2θ；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。
2FSK 信号的产生方式有两种：（1）模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。
如图1-1（a ）所示。
（2）键控法，用数字基带信号)(t g 及其反)(t g 相别离操纵两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。
如图1-1（b ）所示。
这两种方式产生的2FSK 信号的波形大体相同，只有一点不同，即由调频器产生的2FSK 信号在相邻码元之间的相位是持续的，而键控法产生的2FSK 信号，那么别离有两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不必然是持续的。
(a) (b)图1-1 2FSK 信号产生原理图由键控法产生原理可知，一名相位离散的2FSK 信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK 信号之和，即)cos(])([)cos(])([)cos(·)()cos()()(221122112θωθωθωθωϕ+-++-=+++=∑∑∞-∞=∞-∞=t nT t g a t nT t g a t t g t t g t n s n n s n FSK其中)(t g 是脉宽为s T 的矩形脉冲表示的NRZ 数字基带信号。
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2FSK仿真(DOC)
通信原理课程设计报告题目基于MATLAB的2FSK仿真目录第一章绪论 (3)1.1MATLAB的简介 (3)1.2通信技术的历史和发展 (4)1.2.1 通信的概念 (4)1.2.2 通信的发展史简介 (5)1.3通信技术的发展现状和趋势 (6)第二章 2FSK的基本原理和实现 (7)2.12FSK的产生 (7)2.22FSK滤波器的调解及抗噪声性能 (9)第三章 2FSK的仿真 (12)3.1仿真思路 (12)3.2仿真程序 (12)3.3输出波形 (15)3.4结果分析 (17)第一章绪论1.1 MATLAB的简介Matlab是一种解释性执行语言，具有强大的计算、仿真、绘图等功能。
由于它使用简单，扩充方便，尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能，使其成为了巨大的知识宝库。
目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面，它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口，同时因为有最丰富的函数库（工具箱），所以计算的功能实现也很简单，进一步受到了科研工作者的欢迎。
另外，,Matlab 和其他高级语言也具有良好的接口，可以方便的实现与其他语言的混合编程，进一步拓宽了Matlab的应用潜力。
可以说，Matlab已经也很有必要成为大学生的必修课之一，掌握这门工具对学习各门学科有非常重要的推进作用。
，1.2 通信技术的历史和发展1.2.1 通信的概念通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。
消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息。
消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。
所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。
所以，信号是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。
相应的信号可分为模拟信号和数字信号，模拟信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是连续的，如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。
基于MATLAB下的Simulink2FSK仿真
内蒙古科技大学本科生课程设计论文题目：学生姓名：学号：专业：通信工程班级：指导教师：年月日内蒙古科技大学课程设计答辩书摘要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。
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;内蒙古科技大学课程设计答辩书 (2)摘要: (3)一设计目的 (4)三、系统仿真详细设计： (5)四、总结 (13)五、课设心得：............................................................................................. 错误！未定义书签。
六、参考文献： (13)Matlab简介:iMat lab是一种解释性执行语言，具有强大的计算、仿真、绘图等功能。
由于它使用简单，扩充方便，尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能，使其成为了巨大的知识宝库。
目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面，它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口，同时因为有最丰富的函数库（工具箱），所以计算的功能实现也很简单，进一步受到了科研工作者的欢迎。
另外，,Matlab 和其他高级语言也具有良好的接口，可以方便的实现与其他语言的混合编程，进一步拓宽了Matlab的应用潜力。
可以说，Matlab已经也很有必要成为大学生的必修课之一，掌握这门工具对学习各门学科有非常重要的推进作用。
基于MATLAB的2FSK系统仿真讲解
在当今30多个数学类科技应用软件中,就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类.一类是数值计算型软件,如MATLAB,Xmath,Gauss等,这类软件长于数值计算,对处理大批数据效率高;另一类是数学分析型软件,Mathematica,Maple等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精确解,其缺点是处理大量数据时效率较低.MathWorks公司顺应多功能需求之潮流,在其卓越数值计算和图示能力的基础上,又率先在专业水平上开拓了其符号计算,文字处理,可视化建模和实时控制能力,开发了适合多学科,多部门要求的新一代科技应用软件MATLAB.经过多年的国际竞争,MATLAB以经占据了数值软件市场的主导地位.
除此之外，2FSK信号还有其他解调方法，比如鉴频法、差分检测法、过零检测法等。过零检测法的原理基于2FSK信号的过零点数随不同频率而异，通过检测过零点数目的多少，从而区分两个不同频率的信号码元。
2FSK在数字通信中应用较为广泛。国际电信联盟（ITU）建议在数据率低于1200b/s时采用2FSK体制。2FSK可以采用非相干接收方式，接收时不必利用信号的相位信息，因此特别适合应用于衰落信道/随参信道（如短波无线电信道）的场合，这些信道会引起信号的相位和振幅随机抖动和起伏。
1.2.2 2FSK
2FSK信号的常用解调方法是采用如图所示的非相干解调（包络检波）和相干解调。其解调
图1非相干解调
图2 相干解调
原理是将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调，然后进行判决。这里的抽样判决是直接比较两路信号的抽样值的大小，可以不专门设置门限。判决规则应与调制规则相呼应，调制时若规定“1”符号对应载波频率f1，则接收时上支路的样值较大，应判为“1”；反之则判为“0”。
基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真
基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真2ASK调制仿真一、实验设计1.实验目的通过MATLAB仿真实现2ASK调制过程，了解2ASK调制的原理和过程。
2.实验原理2ASK调制是一种基于振幅调制（AM）的数字调制方式。
将数字信号根据其幅值变化对载波进行调制，从而实现数字信号的传输。
2ASK调制的过程可以分为三个步骤:（1）将数字信号变为模拟信号；（2）将模拟信号进行波形调制；（3）生成2ASK调制信号。
3.实验步骤（1）生成符号序列；（2）将符号序列转为数字信号；（3）将数字信号调制成模拟信号；（4）将模拟信号进行波形调制；（5）生成2ASK调制信号。
4.实验结果（1）生成符号序列：符号序列的生成可以通过MATLAB的randi函数来实现。
代码如下：symbolSequence = randi([0, 1], 1, N);（2）将符号序列转为数字信号：由于二进制数字信号只包含两个数字（0和1），我们可以通过将符号序列中的0用低电平来表示，将1用高电平来表示。
代码如下：digitalSignal = 2 * symbolSequence - 1;（3）将数字信号调制成模拟信号：数字信号调制成模拟信号需要先进行差分编码，然后通过插值法将数字信号转为模拟信号。
代码如下：diffCode = diff(digitalSignal);modulatedSignal = interp1([0:length(diffCode)-1], diffCode, linspace(0, length(diffCode)-1, Fs/Fsymbol));（4）将模拟信号进行波形调制：将模拟信号进行波形调制需要通过乘以载波信号来实现。
代码如下：carrierSignal = cos(2 * pi * Fc * t);modulatedSignal = carrierSignal .* modulatedSignal;（5）生成2ASK调制信号：代码如下：ASKSignal = (modulatedSignal + 1) / 2;二、实验结果通过以上实验步骤，我们可以得到2ASK调制信号。
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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 ”。
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：•AA/WWWWWW5 W\A 7----- W-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fl和f2的2ASK信号的和。
由于“、“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,(3-1) 2FSK信号的功率谱如图3-4所示:-W\/wwVt yW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 珂;■■: :. - ■ ■■■' j-当|f1-f2|=fs 时，图3-4中2FSK 的功率谱由双峰变成单峰，此时带宽为圧FSK=l/i 疵冋F 豹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。
图 3-5为2FSK相干和(3-2)(3-3) (3-4)包络解调。
相干2FSK 抗噪声性能的分析方法和相干 2ASK 很相似。
现将收到的2FSK_ 叨岌1码时信号表示为 代 h*发码时 (3-5) 波频率为fl ，信号能通过上支路的带通滤波器。
上支路带通滤波器的输出是信号 和窄带噪声ni1(t)的叠加(噪声中的下标1表示上支路窄带高斯噪声)，即aco5 2i^^+ 陌1。
)=a€os 2昉t 十科口® CM 翌心)血 t此信号与同步载波cos2 n fit 相乘，再经低通滤波器滤除其中的高频成分，送给 取样判决器的信号为羽刚①(3-7)上式中未计入系数1/2。
与此同时，频率为fi 的2FSK 信号不能通过下支路中的 带通滤波器，因为下支路中的带通滤波器的中心频率为 f2，所以下支路带通滤波此噪声与同步载波cos2 n f2t 相乘，再经低通滤波器滤波后输出为也用口 (F)对-羽W _莖2(》二白十闻丄(t)-n u (i) 上式中未计入系数1/2。
定义 取样判决器对x(t)取样，取样值为L.U)■■KJfl t/n堆赵■辑岀tin]卄9B2FSK 信号调解器(3-6)器的输出只有窄带高斯噪声，即叱〔()=叱丈皿/一翌2(訂匣112尬『(3-8)(3-9)(3-10) (3-11 )Li■■ 鬣・<xL'LHZl f.JCiKMl t-HulflCW I JI fjj w M+H«9 砧卜 h^iw-图3-5其中，nil 、 nl2都是均值为0、方差为的高斯随机变量, 所以x 是均值为a 、方差为*;=丄巧的高斯随机变量，x 的概率密度函数为判决器对x 进行判决，当x>0时，判发送信息为“ 1”此判决是正确的； 当x<0时，判决发送信息为“Q”显然此判决是错误的。
由此可见，x<0的概率 就是发 “ 1”错判成 “0”的概率，即 u(3-13)当发送数字信号“(时，下支路有信号，上支路没有信号。
用与上面分析完全相 同的方法，可得到发“0”码时错判成“码的概率P(1/0)，容易发现，此概率与上 式表示的P(0/1)相同，所以解调器的平均误码率为Pe=P(1)P(0/1)+ P(0)P(1/0)=P(0/1) [P(1)+P(0)] =P(0/1)r= ”式中 匸 注意，式中无需“ 1” “0等概这一条件 由相关调制解调的原理图AM-(3-12)(3-14)(3-15)输入的信号为：S (t ) =[Ea n*g(t-nTs)]cos w 1t+[ m*g(t-nTs)]cos w 1t (a n 是an 的反码)来设计仿真w 2Cos w 2t反码的存在，则需要将信号先反转后在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，根据解调的原理图，信号先通过带通滤波器，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 ）的数据进行滤波处 理。
由于已调信号中有两个不同的载波，则经过两个不同频率的带通滤波器后输 出两个不同的波形H i ，H 2。
（4） 经过带通滤波器后的2FSK 信号再分别经过相乘器，输出得到相乘后的两 个不同的2FSK 波形sw i ，SW 2。
（5） 经过相乘器输出的波形再通过低通滤波器，设置低通滤波器的参数，用一 维数字滤波函数filter 对信号进行新的一轮的滤波处理。
输出经过低通滤波器后 的两个波形st i ，St 2。
（6） 将信号st i 和st 2同时经过抽样判决器，其抽样判决器输出的波形为最后的 输出波形st 。
对抽样判决器经定义一个时间变量长度 i ，当st i （i ）＞=st 2（i ）时，则st=i ，否则 st=O 。
%米样频率 %米样间隔%两个载波信号的频率 %产生原始数字随机信号 %将原始数字信号反转与g1反向 %进行抽样%将数字序列变成列向量 %在0~10-dt 之间取值，取值间隔为dt 二、仿真程序fs=2000; dt=1/fs; f 仁 50; f2=150;a=rou nd(ra nd(1,10)); g1=a; g2=~a;g11=(o nes(1,2000))'*g1; g1a=g11(:)';g21=(o nes(1,2000))'*g2; g2a=g21(:)'; t=0:dt:10-dt; t1=le ngth(t);fsk1=g1a.*cos(2*pi*f1.*t);%得到频率为f1的fsk1已调信号fsk2=g2a.*cos(2*pi*f2.*t);fsk=fsk1+fsk2;figure(1)no=0.01*randn(1,t1);sn=fsk+no;subplot(3,1,1);plot(t,no);title('噪声波形') ylabel('幅度') subplot(3,1,2);plot(t,fsk);title('2fsk 信号波形') ylabel('幅度') subplot(3,1,3);plot(t,sn);title('经过信道后的2fsk波形') ylabel('幅度') xlabel('t') figure(2) b1=fir1(101,[48/1000 52/1000]);b2=fir1(101,[145/1000 155/1000]);H1=filter(b1,1,sn);H2=filter(b2,1,sn);subplot(2,1,1);plot(t,H1);title('经过带通滤波器fl后的波形') ylabel('幅度') subplot(2,1,2); %得到频率为f2 的fsk2 已调信号%已产生2FSK 信号%产生的随机噪声%随机噪声的波形%2FSK 信号的波形%fsk 的解调%设置带通滤波器的参数%经过带通滤波器后的信号%经过带通滤波器 1 的波形plot(t,H2); %经过带通滤波器 2 的波形title('经过带通滤波器f2后的波形') ylabel('幅度') xlabel('t')sw1=H1.*H1;sw2=H2.*H2;figure(3)subplot(2,1,1); plot(t,sw1);title('经过相乘器hl后的波形') ylabel('幅度')subplot(2,1,2); plot(t,sw2);title('经过相乘器h2后的波形') ylabel('幅度')xlabel('t')bn=fir1(101,[2/1000 52/1000]);figure(4)st1=filter(bn,1,sw1);st2=filter(bn,1,sw2);subplot(2,1,1);plot(t,st1);title('经过低通滤波器sw1后的波形') ylabel('幅度')subplot(2,1,2);plot(t,st2);title('经过低通滤波器sw2后的波形') ylabel('幅度')xlabel('t') %经过相乘器 1 的信号%经过相乘器 2 的信号%设置低通滤波器的参数%经过低通滤波器 1 的波形%经过低通滤波器 1 的波形fori=1:length(t)if(st1(i)>=st2(i))st(i)=1;else st(i)=0;endendfigure(5)subplot(2,1,1);plot(t,st); %经过抽样判决器后解调出的波形title('经过抽样判决器后解调出的波形')ylabel('幅度')subplot(2,1,2);plot(t,g1a); %原始的数字序列波形title('原始数字序列的波形')ylabel('幅度');xlabel('t');三、仿真结果及分析1、仿真波形图如图5-1至图5-5所示:图5-1噪声波形、2FSK信号波形和经过信道后的2FSK波形图坯卫柜索基h怔附虛此图5-3经过相乘器的波形图B 9 10蛙叫比追it追确沁用抽静生图5-4经过低通滤波器后的波形图JJ右曲黑号別!1楓玉图5-5经过相干解调后与原始数字信号的波形的对比图2、仿真结果的分析2FSK信号的调制解调原理是通过带通滤波器将2FSK信号分解为上下两路2FSK信号后分别解调，然后进行抽样判决输出信号。