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通信原理复习题1解析

通信原理复习题1解析通信原理复习题⼀、填空题1、数字通信的有效性⽤衡量，可靠性⽤衡量。

2、⼴义平稳随机过程的数学期望，⽅差与___________⽆关，⾃相关函数只与时间差有关。

3、为了消除码间⼲扰，基带传输系统的传输函数，即乃奎斯特第⼀准则为ss is T T T i H πωπω≤=+∑,)2(，其对应的冲激函数为___________。

4、部分响应系统的最⾼频带利⽤率为___________。

5、PCM30/32路基群系统中，帧长为___________⽐特；帧同步信号在第___________时隙传输。

6、⼗六进制符号速率为800波特，则信息传输速率为___________。

7、已知相对码为10110101，则对应的绝对码为___________。

8、在相同符号速率条件下，对于2ASK 、2FSK 、2PSK 数字调制⽅式中频带利⽤率最低的是___________。

9、⼀个⼋进制数字传输系统，若码元速率为2400Baud ，则该系统的最⼤可能信息速率为_____。

10、⼀个离散信号源每毫秒发出4种符号中的⼀个，各相互独⽴符号出现的概率分别为1/8、1/8、1/4、1/2，该信源的平均信息量为_____，平均信息速率为_____。

11、功率信号的⾃相关函数和其能量谱密度是_____关系。

12、设X 是a=0，σ=1的⾼斯随机变量，则随机变量Y=cX+d 的概率密度函数为______，其中c ，d 均为常数13、平稳随机过程的统计特性不随时间的推移⽽不同，其以为分布与_____⽆关，⼆维分布只与_____有关。

14、调制信道分为_____和_____，调制信道包括_____，媒质，_____。

15、连续信道⾹农公式可表⽰为_____，当信道带宽趋于⽆穷⼤时，信道容量趋于_____。

16、AM 系统在_____情况下会出现门限效应。

17、已知信息代码为1000011，其对应的HDB3码为_____。

2fsk相干解调误码率

2fsk相干解调误码率
2fsk相干解调是一种常见的数字调制解调技术，它能够将数字信息转换为模拟信号，并进行传输和接收。

误码率是衡量数字通信系统性能的重要指标之一，它反映了在传输过程中出现错误的频率。

在2fsk相干解调中，误码率受多种因素影响，如信噪比、频偏、相位偏差等。

为降低误码率，可以采取以下措施：
1.提高信噪比：信号在传输过程中会受到各种噪声的干扰，降低信噪比会导致误码率的增加。

因此，可以采取增强信号功率、改善信道环境等方法来提高信噪比。

2.消除频偏：频偏是指信号的中心频率与接收机期望的中心频率之间存在差异，会导致解调误差，进而增加误码率。

可以采用频率同步技术来消除频偏，例如PLL锁相环等。

3.消除相位偏差：相位偏差是指接收信号相位与期望相位之间的差异，也会导致解调误差。

可以采用相位同步技术来消除相位偏差，例如COSTAS环等。

4.采用纠错编码：纠错编码是一种通过添加冗余信息来检测和纠正传输错误的技术。

在2fsk相干解调中，可以采用码距较大、纠错能力较强的纠错码，如海明码、RS码等。

通过上述措施的综合应用，可以有效降低2fsk相干解调的误码率，提高数字通信系统的可靠性和性能。

- 1 -。

非相干解调相干解调误比特率

2 2 3 2 （ 1 P）（ P P P ） e e e e
2 （ 1 P） e Pe
2Q( 2 ) 1 Q( 2 )

1 P P 2 P 3 1 e e e 1 误码较小时，码变换法解调的误码率大约相当于码变换输入端相对码序列误码率的2倍
• 信道错码对码变换输出的影响
发送绝对码发送相对码无错：接收相对码绝对码错1 ：接收相对码绝对码错2 ：接收相对码绝对码错5 ：接收相对码绝对码 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0× 0 1 1× 0 0 1 0× 0 1 1× 0 0 1 0× 0 1 1× 1 0 0 1 0 0× 1× 1 1× 1 1 1 1 1 1 1 1 0× 0× 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0× 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1× 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2
1I
n2 I ) 2 ( n1Q n2Q )2
包络符合莱斯分布包络符合瑞利分布

R1 ( 2 A n1 I n2 I ) 2 ( n1Q n2Q ) 2 R2 ( n1 I n2 I ) 2 ( n1Q n2Q ) 2
DPSK 差分解调的误比特率
– 2PSK、2ASK>2FSK
• 对信道的适应能力
– 2FSK>2PSK>2ASK
数字通信的位同步系统
数字通信的位同步系统
• 插入含有位同步信息的导频
– 直接插入导频 – 信号包络按位同步变化
• 直接提取位同步信号
– 滤波法 – 波形变换法 – 锁相法
• 数字锁相环的基本原理 • 位同步误差对系统性能的影响 • 群同步与网同步*

FSK调制解调原理

FSK调制解调原理FSK调制解调是一种常用于数字通信系统中的调制解调方式。

FSK是频移键控调制（Frequency Shift Keying）的简称，它将数字信号转换为离散的频率信号进行传输。

本文将从调制原理、解调原理以及应用等方面进行详细介绍。

一、调制原理对于二进制数字信号，例如“0”和“1”，可以选择两个固定频率的载波信号，分别代表“0”和“1”。

当发送“0”时，使用频率为f1的载波信号，当发送“1”时，使用频率为f2的载波信号。

这样就可以将数字信号转换成两个离散的频率信号进行传输。

二、解调原理FSK解调原理是对接收到的频率信号进行频率判决，将频率转换为数字信号。

常用的解调方法有非相干解调、相干解调和差分相干解调。

1.非相干解调：非相干解调是最简单的解调方法之一，它直接对接收到的信号进行频率测量。

通过比较测量的频率与预定的频率值进行判决，将频率转换成二进制数字信号。

非相干解调简单易于实现，但对信噪比要求较高，容易受到噪声的影响。

2.相干解调：相干解调是一种通过与本地振荡器进行相干性检测的解调方法。

接收到的信号与本地振荡器产生的相干信号进行混频，通过相干滤波器将混频后的信号进行滤波。

相干解调能够提高抗噪性能，但需要本地振荡器与信号的频率一致。

3.差分相干解调：差分相干解调是相干解调的一种改进方法。

它通过将相邻两个相干解调器输出的数字信号进行差分运算，得到差分输入的数字信号。

差分相干解调具有较好的抗噪性能，适用于高噪声环境下的解调。

三、应用1.数字通信系统：FSK调制解调可以用于数字通信系统中，通过频率的变化将数字信号进行传输。

例如，调制解调器、调频广播等。

2.数据传输：FSK调制解调可以用于数据传输中，例如网络通信、无线通信等。

通过不同的频率进行传输，实现数据的传输和接收。

3. RFID技术：FSK调制解调在RFID（Radio Frequency Identification）技术中得到广泛应用。

调制技术中FSK、MSK、GMSK的研究与应用

调制技术中FSK、MSK、GMSK的研究与应用摘要目前在数字通信系统中，全数字接收机得到了广泛应用。

用数字化方法设计通信系统中的调制解调技术是现代通信中的一个重要技术。

根据信道特点的不同选择合适高效的调制解调方式对通信系统的性能非常重要。

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。

最小频移键控(MSK)信号在带外产生的干扰小，信号包络恒定，系统可以使用廉价高效的非线性器件，从相位路径的角度来看，MSK属于线性连续相位路径数字调制它能以最小的调制指数(h=0.5)就能获得正交的调制信号，MSK是一种在无线移动通信中很有吸引力的数字调制方式。

最小高斯频移键控(GMSK)是一种典型的连续相位调制方式，具有包络恒定、频谱紧凑、抗干扰能力强等特点，可有效降低邻道干扰，提高非线性功率放大器的功率，已在移动通信(如GSM系统)、航天测控等场合得到了广泛应用。

本文主要研究了FSK、MSK、GMSK的调制的实现过程，以便更好更广泛的研究应用数字信号的调制解调技术。

关键词：FSK；MSK；GMSK；正交调制Modulation technology FSK、MSK、GMSK research andapplicationAbstractAt present in the digital communication system, the digital receivers to a wide range of applications. With digital communication system design method of demodulation technology is one of the important modern communication technology. According to the characteristics of the channel to choose the appropriate different efficient demodulation way for that the performance of communication system is very important.Frequency Shift Keying (FSK) method is simple, easy to be realized, and demodulation need not restore local carrier, can asynchronous transfer, resistance to noise and resistance to decline and performance is stronger. Therefore, FSK modulation technology in communications industry had been used widely, and mainly used in the used for low, medium speed data transmission.Minimum Shift Keying(MSK) signal in the outside the band of the interference away, signal envelope is constant, the system can use cheap effective nonlinear devices, from the point of view of the phase path, MSK belong to linear continuous phase path digital modulation it can with minimum of the modulation index (h = 0.5) can get orthogonal modulated signal, MSK wireless mobile communication is a kind of very attractive digital modulation mode.Gaussian Filtered Minimum Shift Keying (GMSK) is a typical continuous phase modulation mode, has the envelope spectrum constant, compact, strong anti-interference characteristics, can reduce effectively adjacent word interference, improve the power of nonlinear power amplifier, has set up a file in the mobile communication (such as GSM system), aerospace measurement and control and so on to a wide range of applications.This paper mainly studies the FSK, MSK, GMSK modulation of the realization of the process, in order to better use more extensive research and a digital demodulation technology.Keywords：FSK; MSK; GMSK; Orthogonal modulation目录摘要 (I)Abstract (II)目录........................................................................................................................................... I II 第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 概念简介 (1)1.2.1 FSK简介 (1)1.2.2 MSK简介 (2)1.2.3 GMSK简介 (2)1.3 课题的主要研究工作及意义 (2)1.4 FSK、MSK、GMSK的发展及应用前景 (3)第2章理论基础 (4)2.1 2FSK 调制原理及方法 (4)2.1.1 2FSK调制的基本原理 (4)2.1.2 2FSK信号的表达式和波形图 (4)2.1.3 2FSK信号的带宽 (5)2.1.4 2FSK信号特征 (6)2.1.5 FSK系统性能 (7)2.2 MSK调制原理及方法 (9)2.2.1 MSK调制的基本原理 (9)2.2.2 MSK信号的表达式和波形图 (9)2.2.3 MSK信号的带宽 (11)2.2.4 MSK信号的特点 (12)2.2.5 MSK系统性能 (13)2.3 GMSK调制原理及方法 (14)2.3.1 GMSK调制的基本原理 (14)2.3.2 GMSK信号的表达式和波形图 (16)2.3.3 GMSK信号的带宽 (19)2.3.4 GMSK信号的特点 (20)2.3.5 GMSK系统性能 (20)第3章软件仿真或实验结果分析 (22)3.1 FSK实验结果分析 (22)3.2 MSK实验结果分析 (23)3.3 GMSK实验结果分析 (25)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A (32)第1章绪论1.1 引言现代社会是一个信息化的社会，是一个高速发展的社会，信息技术已经日益改变着我们的生活，作为信息传播的基础—信号调制，在信号处理中占着无与伦比的地位。

数字通信原理复习题解析

数字通信原理复习题单项选择题1. 数字通信相对于模拟通信最显著的特点是 ( B 。

A . 占用频带小 B. 抗干扰能力强 C. 传输容量大 D.易于频分复用2.以下属于数字信号是( D 。

A . PAM 信号 B. PDM 信号 C. PPM 信号 D. PCM 信号3. 通信系统可分为基带传输和频带传输, 以下属于频带传输方式的是( C 。

A . PAM 传输方式 B. PCM 传输方式 C. PSK 传输方式 D.⊿ M 传输方式4. 通信系统可分为基带传输和频带传输, 以下属于基带传输方式的是( B 。

A . PSK 传输方式 B. PCM 传输方式 C. QAM 传输方式 D. SSB 传输方式5.以下属于码元速率单位的是( A 。

A .波特 B.比特 C.波特 /s D.比特 /s6. PCM30/32系统发送复帧同步码的周期是 ( DA . 125s μB. 250s μ C. 1ms D. 2ms7. PCM30/32系统发送 1帧同步码的周期是( A A . 125s μB. 250s μ C. 1ms D. 2ms8.人讲话的语声信号为 ( AA. 模拟信号B. 数字信号C. 调相信号D. 调频信号9.调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响, 其结果是对数字信号带来( B 。

A .噪声干扰 B.码间干扰 C.突发干扰 D .噪声干扰和突发干扰10.连续信道的信道容量将受到“三要素”的限制, 其“三要素”是( B 。

A .带宽、信号功率、信息量 B.带宽、信号功率、噪声功率谱密度C .带宽、信号功率、噪声功率 D.信息量、带宽、噪声功率谱密度11. 以下不能无限制地增大信道容量的方法是 ( D 。

A .无限制提高信噪比 B.无限制减小噪声 C .无限制提高信号功率 D.无限制增加带宽 12.根据香农公式以下关系正确的是( A 。

A .信道容量一定,信道的带宽越宽信噪比的要求越小; B.信道的容量与信道的带宽成正比;C .信道容量一定,信道的带宽越宽信噪比的要求越高; D.信道的容量与信噪比成正比。

成都大学2011通信原理大题答案

【1】黑白电视图像每帧含有3×105个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。

要求每秒钟传输30帧图像。

若信道输出S/N=30 dB ，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。

解：每个像素携带的平均信息量为H(x)=(log 216) bit/符号=4 bit/符号一帧图像的平均信息量为I=(4×3×105) bit=12×105bit每秒钟传输30帧图像时的信息速率为R b =(12×105×30) bit/s=36 Mbit/s 令R b =C=Blog 2（1+NS ）得 B=MHz MHz NS R b61.31001log 36)1(log 22==+即传输该黑白电视图像所要求的最小带宽为3.61 MHz 。

【3】已知彩色电视图像由5×105个像素组成。

设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有16个亮度等级。

如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立。

(1) 试计算每秒传送100个画面所需要的信道容量；(2) 如果接收信噪比为30 dB ，为了传送彩色图像所需信道带宽为多少?(注：log 2x=3.32 lgx 。

)(1) 每个像素的信息量为［log 2(64×16)］ bit=10 bit每幅画面的信息量(10×5×105)bit=5×106bit信息速率为R b =(100×5×106) bit/s=5×108bit/s需要的信道容量C ≥R b =5×108bit/s(2) S/N=101030=1000所需信道带宽≈⨯=+≥Hz NS CB 1001lg 32.3105)1(850 MHz【5】求随机相位正弦波ξ(t)=cos(ωc t+φ)的自相关函数、功率谱密度和功率。

式中，ωc 是常数，φ是在区间(0，2π)上均匀分布的随机变量。

通信原理实验报告三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较

实验三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较一、实验目的1.熟悉2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式；2.学会对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等相应的主要解调方式下（分相干与非相干）的误码率进行统计；3.学会分析误码率与信噪比间的关系。

二、实验内容设定噪声为高斯白噪声, 对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式及相应的主要解调方式下（分相干与非相干）的误码率进行统计, 并与理论值进行比较, 以图形方式表示误码率与信噪比间的关系。

三、实验原理2ASK: 有两种解调方法: 非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）。

其中包络检波法不需相干载波, 利用e0(t)波形振幅变化表示信息的特点, 取出其包络, 经抽样判决即可恢复数码。

相干解调需要与相干载波相乘。

2FSK: 常用的解调方法: 非相干解调（包络检波法）；相干解调；鉴频法；过零检测法及差分检波法。

将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调。

其中的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小, 可以不专门设置门限。

判决规则应与调制规则相呼应。

例如,若调制时规定“1”-》载频f1, 则接收时应规定: 上支路样值>下支路样值判为1, 反之则判为0.2PSK: 该方式中载波的相位随调制信号“1”或“0”而改变, 通常用相位0°或180°来分别表示“1”或“0”。

2PSK信号是以一个固定初相的未调载波为参考的。

解调时必须有与此同频同相的同步载波。

而2PSK信号是抑制载波的双边带信号, 不存在载频分量, 因而无法从已调信号中直接用滤波法提取本地载波。

只有采用非线性变换, 才能产生新的频率分量。

2DPSK: 由于2DPSK信号对绝对码{an}来说是相对移相信号, 对相对码{bn}来说是绝对移相信号。

因此, 只需在2PSK调制器前加一个差分编码器即可产生2DPSK信号。

解调：1、极性比较法（码变换法）（相干解调）, 此法即是2PSK解调加差分移码。

电子科技大学通信原理答案CH5(精品文档)

习题1. 已知某2ASK 系统的码元速率为1000波特，所用载波信号为()6cos 410A t π⨯。

（1）假定比特序列为{0110010}，试画出相应的2ASK 信号波形示意图；（2）求2ASK 信号第一零点带宽。

解：由1000b s R R bps ==，6210cf Hz =⨯， 621020001000b c c b T f T R ⨯=== （1）一个码元周期内有2000个正弦周期：111{}n a ()2ASK s t 0（2）022000b B R Hz ==2.(mooc)某2ASK 系统的速率为2b R =Mbps ，接收机输入信号的振幅40μV A =，AWGN 信道的单边功率谱密度为180510N -=⨯W/Hz ，试求传输信号的带宽与系统的接收误码率。

解：传输信号的带宽24T b B R MHz ==，平均码元能量：24bb A T E =。

()()222100102cos 21cos 422,0,2bb T T b bc c b b b b A T A E A f t dt f t dt E E E E ππ==+=+==⎰⎰()2622618000401040444210510b b b E A T A N N R N --⨯====⨯⨯⨯⨯ 系统的接收误码率：（1）若是非相干解调，非相干解调误码率公式，222200222BPFn b A A A R N B N σ===γ//24092( 5.11221 5.11.0306102)b E N e P e e e ----=≈==⨯γ4表（2）若是相干解调：由相干解调误码率公式得（最佳），1001.26981040b e E P Q Q N -⎛⎫===⎪⨯ ⎪ ⎝⎭也是MF 接收机的结果。

3. 某2FSK 发送“1”码时，信号为()()111sin s t A t ωθ=+，0s t T ≤≤；发送“0”码时，信号为()()000sin s t A t ωθ=+，0s t T ≤≤。

(完整word版)2FSK调制与非相干解调

用SYSTEMVIEW实现2FSK键控调制与相干解调实验报告用SystemView仿真实现2FSK键控的调制一、实验目的1. 掌握2FSK调制原理；2. 掌握仿真软件Systemview的使用方法；3. 完成对2FSK调制仿真电路设计，分别从时域、频域视角观测2FSK系统中的基带信号、载波及已调信号。

二、仿真环境SystemView三、2FSK调制原理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。

2FSK键控法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。

2FSK信号的产生方法如下图：根据以上2FSK信号的产生原理，已调信号的数字表达式可以表示为（5-1）其中，s(t)为单极性非归零矩形脉冲序列（5-2）（5-3）g(t)是持续时间为、高度为1的门函数；为对s(t)逐码元取反而形成的脉冲序列，即（5-4）是的反码，即若=0，则=1；若=l，则=0，于是（5-5）分别是第n个信号码元的初相位。

一般说来，键控法得到的与序号n无关，反映在上，仅表现出当与改变时其相位是不连续的；而用模拟调频法时，由于与改变时的相位是连续的，故不仅与第n个信号码元有关，而且之间也应保持一定的关系。

由式（5-1）可以看出,一个2FSK信号可视为两路2ASK信号的合成，其中一路以s(t)为基带信号、为载频，另一路以为基带信号、为载频。

下图给出的是用键控法实现2FSK信号的电路框图，两个独立的载波发生器的输出受控于输入的二进制信号，按“1”或“0”分别选择一个载波作为输出。

abcde 2FSKttttt 二进制移频键控信号的时间波形四、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：键控法：采用键控法进行调制的组成如下图所示其中图符3产生绝对码序列，传码率为20kbit/s。

通信原理-选择题

1、如果系统满足理想低通传输特性，则频带利用率可以达到： Ca 、1B/Hzb 、1bit/Hzc 、2B/Hzd 、2bit/Hz2、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从 Ca 、高斯分布b 、均匀分布c 、瑞利分布d 、莱斯分布3、模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在__B__信号的解调中：a 、DSBb 、AMc 、PMd 、SSB （包络检波存在门限效应）4、发端发送纠错码，收端译码器自动发现并纠正错误，传输方式为单向传输，这种差错控制的工作方式被称为：Aa 、FECb 、ARQ （检错码，混合ARQ 是纠检错码）c 、IFd 、HEC10、发端发出检错和纠错码组，收端对错误能纠正的就自动纠正，纠正不了时将判决信号送回发端，发端把收端认为有错(且纠不了)的消息重发到收端，以达到正确传输。

这种差错控制的工作方式被称为：D a 、FEC b 、ARQ c 、IF d 、HEC11、发端发出检错码，收端译码器判决码组中有无错误出现，再把判决信号送回发端，发端根据判决信号将收端认为有错的消息重发到收端，直到正确接收为止。

这种差错控制的工作方式被称为：B a 、FEC b 、ARQ c 、IF d 、HEC1、收端把收到的消息原封不动地送回发端，发端把反馈回来的信息与原发送信息进行比较，并把二者不一致的部分重发到收端。

这种差错控制的工作方式被称为：Ca 、FECb 、ARQc 、IFd 、HEC12、汉明码的最小码距为：Ba 、2b 、3c 、4d 、55、在“0”、“1”等概率出现情况下，以下哪种码能够直接提取位同步信号：Ca 单极性不归零码（有直流分量）b 双极性归零码 C 、单极性归零码 d 双极性不归零码（无直流分量）6、无码间串扰的基带系统传输双极性信号时，误码率与信噪功率比ρ的关系为a 、b 、c 、d 、8、以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号，仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的是。

fsk非相干解调误码率

fsk非相干解调误码率
非相干解调是一种调制解调技术，在接收端不需要知道信号的相位，只需要知道频率信息。

非相干解调可以用于传输中的调制信号受到相位扰动的情况。

误码率（BER）是衡量数字通信系统中传输错误率的指标，它表示在传输过程中，错误比特与传输比特的比例。

对于非相干解调，误码率的计算是根据解调器的工作原理来完成的。

具体计算方法和公式可能会根据所使用的非相干解调器的类型和算法而有所不同。

一般来说，对于非相干解调，误码率与信噪比（SNR）有关。

信噪比越高，误码率越低；反之，信噪比越低，误码率越高。

这是因为信号与噪声之间的差异更大，解调器更容易区分信号和噪声。

要计算非相干解调的误码率，可以通过模拟实验或理论分析来确定。

在实际应用中，还可以通过仿真或实际测试来估计误码率。

不同调制模式下的误码率与信噪比关系

不同调制模式下的误码率与信噪比的关系一．原理概述调制（modulation ）就是对信号源的信息进行处理加到载波上，使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术。

一般来说，信号源的信息（也称为信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。

基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。

这个信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。

调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。

而解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者（也称为信宿）处理和理解的过程。

调制的种类很多，分类方法也不一致。

按调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制。

用模拟信号调制称为模拟调制；用数据或数字信号调制称为数字调制。

按被调信号的种类可分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制（如对非相干光调制）等。

调制的载波分别是脉冲，正弦波和光波等。

正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为角度调制。

此外还有一些变异的调制，如单边带调幅、残留边带调幅等。

脉冲调制也可以按类似的方法分类。

此外还有复合调制和多重调制等。

不同的调制方式有不同的特点和性能。

本文简单介绍了数字正弦波调制的误码率与信噪比的关系。

数字调制即基于调制器输入信息比特，从一组可能的信号波形（或符号）组成的有限集中选取特定的信号波形。

如果共有M 种可能的信号，则调制信号集S 可表示为对于二进制调制方案，一个二进制信息比特之间映射到信号，S 就只包含两种信号。

对于更多进制的调制方案（多进制键控），信号集包含两种以上的信号，每种信号（或符号）代表一个比特以上的信息。

对于一个大小为M 的信号集，最多可在每个符号内传输2log M 个比特信息。

1. 二进制相移键控（BPSK ）在二进制相移键控中，幅度恒定的载波信号随着两个代表二进制数据1和0的信号1m 和2m 的改变而在两个不同的相位间跳变，通常这两个相位差为180°，如果正弦载波的幅度为c A ，每比特能量21=2b c b E A T ，则传输的BPSK 信号为：t+) 0t (1)BPSK c c b s f T πθ≤≤二进制的或者我们将1m 和2m 一般化为二进制数据信号(t)m，这样传输信号可表示为：t+)BPSK c c s f πθ 对于AWGN （加性高斯白噪声）信道，许多调制方案的比特差错率用信号点之间的距离（星座图中相邻点的欧几里得距离）的Q 函数得到。

通信原理FSK调制解调实验报告

上海电力学院实验报告实验课程名称：通信原理实验项目名称：FSK调制解调实验姓名：杨琳琳学号：********班级：2011072班实验时间：2013/11/12 成绩：一：实验目的1、熟悉 FSK 调制和解调基本工作原理；2、掌握 FSK 数据传输过程；3、掌握 FSK 性能的测试；4、了解 FSK 在噪声下的基本性能；二：实验设备1．通信原理实验箱；一台2． 20MHz 双踪示波器；一台3．函数信号发生器；一台4．误码仪，共用一台三：实验原理1．FSK 调制原理：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）。

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：其实现如图所示：由于相位的不连续会造成频谱扩展，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，越来越多地采用连续相位 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：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，其相应波形如图所示：FSK 的信号频谱如图所示。

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）。

如果采用升余弦脉冲滤波器，传输带宽减为：Br=2Δf+（1+α）R （其中α为滤波器的滚降因子）。

在通信原理综合实验系统中，FSK 的调制方案如下：按照上述原理，FSK 正交调制器的实现为如图结构：如发送 0 码，则相位累加器在前一码元结束时相位θ (n) 基础上，在每个抽样到达时刻相位累加 2πf1Ts ，直到该信号码元结束；如发送１码，则相位累加器在前一码元结束时的相位θ (n) 基础上，在每个抽样到达时刻相位累加 2πf 2Ts ，直到该信号码元结束。

2FSK相干解调与非相干解调

通信原理课程设计报告书班级：10级通信姓名：学号：指导教师：2013年1月6日星期日2FSK相干解调与非相干解调一. 课程内容1.2FSK信号的产生2.加入高斯白噪声的波形3.上下支路FSK信号的相干解调与非相干解调二. 原理2FSK信号的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。

三. 设计过程1.相干解调相干解调是指利用乘法器，输入一路与载频相干的参考信号与载频相乘。

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：输入带通滤波器 F1带通滤波器 F2cos2π f1t相乘器低通滤波器低通滤波器抽样脉冲抽样判决器输出cos2π f2t相乘器相干方式原理图2.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信号。

其原理图如下图所示：带通滤波器 F1包络检波器输入输出抽样脉冲抽样判决器带通滤波器 F2包络检波器非相干方式原理图四. 实现效果1.相干解调仿真图2.非相干解调仿真图五. 附录（原程序）fs=2000; %采样频率fc=900;dt=1/fs;f1=20;f2=120; %两个信号的频率a=round(rand(1,10)); %随机信号g1=ag2=~a; %信号反转，和g1反向g11=(ones(1,2000))'*g1; %抽样g1a=g11(:)';g21=(ones(1,2000))'*g2;g2a=g21(:)';t=0:dt:10-dt;t1=length(t);fsk1=g1a.*cos(2*pi*f1.*t);fsk2=g2a.*cos(2*pi*f2.*t);fsk=fsk1+fsk2; %产生的信号sn=awgn(fsk,20);plot(t,fsk);title('产生的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sn);title('将要通过滤波器的波形')ylabel('幅度的大小')xlabel('t')figure(2) %FSK解调b1=fir1(101,[10/800 20/800]);b2=fir1(101,[90/800 110/800]); %设置带通参数H1=filter(b1,1,sn);H2=filter(b2,1,sn); %经过带通滤波器后的信号subplot(211);plot(t,H1);title('经过带通滤波器f1后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')subplot(212);plot(t,H2);title('经过带通滤波器f2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')sw1=H1.*H1;sw2=H2.*H2; %经过相乘器figure(3)subplot(211);plot(t,sw1);title('经过相乘器h1后的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sw2);title('经过相乘器h2后的波形')ylabel('·幅度')xlabel('t')bn=fir1(101,[2/800 10/800]); %经过低通滤波器figure(4)st1=filter(bn,1,sw1);st2=filter(bn,1,sw2);subplot(211);plot(t,st1);title('经过低通滤波器sw1后的波形')ylabel('幅度')plot(t,st2);title('经过低通滤波器sw2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')%判决for i=1:length(t)if(st1(i)>=st2(i))st(i)=0;else st(i)=st2(i);endendfigure(5)st=st1+st2;subplot(211);plot(t,st);title('经过抽样判决器后的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sn);title('原始的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')%非相干figure(6) %FSK解调b1=fir1(101,[10/800 20/800]);b2=fir1(101,[90/800 110/800]); %设置带通参数H1=filter(b1,1,sn);H2=filter(b2,1,sn); %经过带通滤波器后的信号subplot(211);plot(t,H1);title('经过带通滤波器f1后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')subplot(212);plot(t,H2);title('经过带通滤波器f2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')figure(7)st1=ssbdemod(H1,fc,fs,2./pi);%包络解波subplot(211);plot(t,st1);title('经过包络检波的波形')xlabel('t')st2=ssbdemod(H2,fc,fs,2./pi);%包络解波subplot(212);plot(t,st2);title('经过包络检波的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')%判决for i=1:length(t)if(st1(i)>=st2(i))st(i)=0;else st(i)=st2(i);endendfigure(8)st=st1+st2;subplot(211);plot(t,st);title('经过抽样判决器后的波形') ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sn);title('原始的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')。

2FSK非相干和相干解调

osω1 t 位同步
y1 (t )
抽样 so( t )
判决
带通
低通
载波提取 cosω2 t
y0 (t )
上支路下支路输入
a n1c (t)cos1t n1s (t)sin1t
n2c (t)cos2t n2s (t)sin2t
上支路输出下支路
y1(t) a n1c (t) y0 (t) n2c (t)
r( t )
分解成两路 2ASK
带通带通
包络检波
位同步
包络检波
y1 (t ) 抽样 so( t )
判决
y0 (t )
发“1”
上支路输出 y1(t)
下支路
y0 (t)
发“0”
上支路输出 y0 (t)
下支路
y1 (t )
y1(t ) a n1c (t) 2 n12s (t)
y0 (t ) n22c (t ) n22s (t )
e dl 0
( l a )2
2
2 l
1 erfc ( )
1
e2
2
2 2
0a y P1( l )
同理：发“0” 错判
pe0
1
e2
2
0
l
系统总误码率
1 Pe 2
pe1 pe0
1
e2
2
等概
正态分布
判决规则
y1 > y0 判 “ 1 ” y1 < y0 判 “ 0 ”
发“1”错
判
pe1 P( y1＜y0 ) P a n1c n2c＜0
P( l＜0 )
P0 ( y ) P1( y )
∵ ∴
P1(l)

一种基于幅度积分的FSK非相干解调算法

范玉进,张建军,张鹏泉（天津光电集团公司,300211）摘要：FSK作为一种常用的调制方式，在小型化低功耗数字通信系统中被广泛应用，因此低复杂度的FSK数字解调算法成为研究重点。

本文基于传统的功率检测算法，提出了一种基于幅度积分的FSK非相干解调算法（Amplitude-Integration Demodulation Algorithm, AIDA）。

在AIDA算法中，接收信号先经过两个频点对应的带通滤波器，然后对滤波信号进行一个符号周期内的幅度积分，再对两个积分值进行相减，从而得到解调信号。

由于采用了幅度积分的算法，复杂度被大大降低。

仿真结果表明，AIDA可以改善FSK的解调性能。

关键词：FSK;非相干解调;幅度积分A FSK non coherent demodulation algorithm based on amplitudeintegrationFan Yujin,Zhang Jianjun,Zhang Pengquan（Tianjin photoelectric group company,300211）Abstract：FSK,as a commonly used modulation method, is widely used in small scale and low power digital communication systems.Therefore, the low complexity FSK digital demodulation algorithm has become the focus of research.Based on the traditional power detection algorithm,this paper proposes an FSK non coherent demodulation algorithm(Demodulation Algorithm Amplitude-Integration,AIDA),which is based on amplitude integration.In Aida algorithm,the received signal first after two frequency point corresponding to the band pass filter and filtering of signals of a symbol period is the magnitude of the integral,the two integral value is subtracted, so as to obtain the signal demodulation. Due to the adoption of the amplitude integral algorithm,the complexity is greatly reduced.The simulation results show that AIDA can improve the demodulation performance of FSK.Keywords：FSK;non coherent demodulation;amplitude integral0 引言移频键控( Frequency Shift Keying，FSK) 是一种常用的波形调制方式，由于具有抗噪声性能好、传输距离远、误码率低等优点，在中低速数据通信、短波通信和低功耗局域网等系统中得到了广泛应用。