2FSK实验报告
实验三2FSK调制与解调实验一、实验目的
实验三2FSK调制与解调实验一、实验目的1、了解二进制移频键控2FSK 信号的产生过程及电路的实现方法。
2、了解非相干解调器过零检测的工作原理及电路的实现方法。
3、了解相干解调器锁相解调法的工作原理及电路的实现方法。
二、实验内容1、了解相位不连续2FSK 信号的频谱特性。
2、了解2FSK（相位不连续）调制，非相干、相干解调电路的组成及工作理。
3、观察2FSK 调制，非相干、相干解调各点波形。
4、改变f1、f2的频率大小，观察不同调制指数下的调制解调效果。
（选作）5、利用实验模块的电路，设计出其它解调方法，并自行验证。
（选作）三、预习要求1)画出实验电路中2FSK调制器采用的原理框图；2)根据实验指导书的相关资料，说明本实验2FSK调制的载波频率分别是多少？用什么方法产生的？3)本实验2FSK载波是方波还是正弦波？如何实现的？4)用什么方法可以将方波变成正弦波？5)FSK调制器可以用哪两种基本方法实现？本实验用的是哪一种？6)用什么方法实现的FSK信号的相位是连续的？7)实验中，信息的码速率是多少？可以用什么方法测量？8)可以用什么方法来测量2FSK的两个载波频率？9)当用“10101010………”不断重复的信息码进行FSK调制，用计数法测量FSK调制输出信号的频率，测量得到的频率可能是多少？为什么？10)本实验中，2FSK 信号带宽是多少？如何计算的？公式中的各个量代表什么？11)本实验中，2FSK 信号的频谱会是单峰还是双峰？为什么？12)用示波器同时观测FSK调制器的输入数据、FSK调制器输出的已调信号，要能稳定的观测应该用这两个信号中的哪一个作为示波器的触发信号？13)画出2FSK过零检测解调的原理框图；14)实验中，FSK过零检测解调方案采用数字电路如何实现；15)脉冲的宽度相同，有些时刻的脉冲密一些，有些时刻的脉冲少一些，可以用什么具体的方法区分出每一个单位时刻内脉冲是多还是少？16)测试接收端的各点波形，需要与什么波形对比，才能比较好的进行观测？示波器的触发源该选哪一种信号？为什么？17)采用过零检测解调的方法时，将f1和f2倍频的电路是如何设计的？18)采用过零检测解调的方法时，解调电路中哪一点的波形是f1和f2的倍频？19)2FSK 信号经过整形变成方波2FSK 信号，频谱有什么变化？为什么？20)解调时将f1和f2倍频有何好处？如何通过仪器测量来说明？21)2FSK 信号解调时将f1和f2倍频之后，频谱有什么变化？为什么？22)解调电路各点信号的时延是怎么产生的？23)解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的？24)解调的信号为什么要进行再生？25)理论上，能否实现出一个没有时延的解调器？为什么？26)解调的信号是如何实现再生的？27)再生过程中，是什么环节会对解调的输出造成延时？为什么？28)画出2FSK 锁相PLL 解调的原理框图；29)PLL 解调2FSK 信号的原理是什么？30)为什么2FSK 锁相解调可以实现相干解调？31)要实现2FSK 锁相解调，锁相环需要工作在什么跟踪方式？为什么？32)解调电路中T31（放大出）没有信号输出，可能的原因有哪些？33)T19（2FSK 过零检测出）信号异常，如何判断故障点在哪？34)解调输出信号与发送端的数据信号对比，为什么会有延时，是哪些原理造成的？四、实验原理二进制频率调制（2FSK ）是数据通信中使用较早的一种通信方式。
2FSK调制解调实验
电子信息工程学系实验报告课程名称：《通信原理》实验项目名称：2FSK调制解调实验实验时间：2013.6.3班级：电信102姓名：杨恒俊学号：010706233实验目的:1. 掌握利用systemview进行仿真的方法；2. 掌握2FSK调制解调的基本原理。
实验环境:电脑，systemview5.0软件。
实验原理：1.调制原理如果用数字信号来键控载波的频率，即信号的符号“0”对应于载波频率f1，而符号“1”对应于载波频率f2（与f1不同的另一载波频率），这种调制称为二进制频移键控（2FSK）。
2FSK信号的产生方法有两种：（1）直接调频法直接调频是用数字基带信号直接控制载波振荡器的振荡频率。
同模拟调制一样，利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频而获得2FSK信号，如图1（a）所示。
这正是频率键控通信方式早期采用的实现方法，也是利用模拟调频法实现数字调频的方法。
这种方法产生的调频信号相位是连续的。
虽然直接调频实现方法简单，但其频率稳定度较低，同时频率转换速度不能太快。
（2）频移键控法频移键控法也称为频率选择法，其原理框图如图1（b）所示。
它有两个独立的振荡器，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频率源进行选择，使得在一个码元持续时间内输出其中的一路载波。
键控法产生的2FSK信号频率稳定度高且没有过渡频率，除此之外它还具有很高的转换速度。
但是，频移键控在转换开关发生转换的瞬间，两个高频振荡器的输出电压通常是不相等的，于是，得到的2FSK信号在基带信息变换时电压会发生跳变，这种现象称为相位不连续现象，这是频移键控特有的情况。
图1 2FSK信号的产生原理框图2. 2FSK信号的解调二进制频移键控信号可以采用非相干解调和相干解调两种方法来解调，其相应的原理图如图2所示。
二进制频移键控信号的解调原理是将二进制频移键控信号分解为上下两路二进制振幅键控信号，分别进行解调，通过对上下两路的抽样值进行比较最终判决出输出信号。
2FSK的仿真实验报告
实训7 2FSK的仿真一、实验目的1、学会运用simulink软件对基带信号进行2FSK调制过程进行仿真与建模；2、学会运用simulink软件对2FSK信号解调过程进行仿真与建模；二、实验设备微型计算机一台、MA TLAB仿真软件一套三、实验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7-1所示，图中波形g可分解为e波形和f波形，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1的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：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。
图7-2是数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图，图中两个振荡器的输出载波手输出载波受输入的二进制基带信号控制，在一个码元期间输出f1或f2两个载波之一。
二进制移频键控信号的解调方法很多，有模拟鉴频法和数字检测法，有非相干解调法也有相干解调法。
采用非相干解调法和相干解调法两种方法的原理图如图7-3所示。
其解调原理是将二进制移频键控信号分解为上下两路二进制振幅键控信号，分别进行解调，通过对上下两路二进制振幅键控信号。
非相干解调过程的时间波形如图7-4所示：四、实验内容1、调制仿真模型2FSK信号是由频率分别为f1和f2的两个载波对信号源进行频率上的控制而形成的，其中f1和f2是两个频率有明显差别的且都远大于信号源频率的载波信号，2FSK信号产生的simulink仿真模型图如下：Fs=1000;Fc=400;N=1000;n=0:N-2;t=n/Fs;x=sin(2*pi*50*t);subplot(221)plot(t,x);xlabel('t(s)');ylabel('x');title('被调信号');axis([0 0.1 -1 1])Nfft=1024;window=hamming(512);noverlap=256;dflag='none';[Pxx,f]=psd(x,Nfft,Fs,window,noverlap,dflag);subplot(222)plot(f,Pxx)xlabel('频率(Hz)'); ylabel('功率谱(X)'); title('被调信号的功率谱') gridy=modulate(x,Fc,Fs,'am'); subplot(223) plot(t,y) xlabel('t(s)'); ylabel('y'); axis([0 0.1 -1 1]) title('已调信号')[Pxx,f]=psd(y,1024,Fs,window,noverlap,dflag); subplot(224) plot(f,Pxx) xlabel('频率(Hz)'); ylabel('功率谱(Y)'); title('已调信号的功率谱'); grid0.050.1-1-0.500.51t(s)x被调信号20040060050100频率(Hz)功率谱(X )被调信号的功率谱0.050.1-1-0.500.51t(s)y已调信号200400600102030频率(Hz)功率谱(Y )已调信号的功率谱R=0.005;t=-1.2:R:1.2;f=Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1); fl=f.*cos(10*pi*t);subplot(221) plot(t,f) xlabel('t'); ylabel('f(t)'); subplot(222); plot(t,fl); xlabel('t');ylabel('fl(t)=f(t)*cos(10*pi*t)'); Wl=40; N=1000; k=-N:N; W=k*Wl/N;F=f*exp(-j*t'*W)*R; F=real(F);Fl=fl*exp(-j*t'*W)*R; Fl=real(Fl); subplot(223); plot(W,F); xlabel('W'); ylabel('F(jw)'); subplot(224); plot(W,Fl); xlabel('w'); ylabel('Fl(jw)');-2-101200.51tf (t )-2-1012-1-0.500.51tf l (t )=f (t )*c o s (10*p i *t )-40-200204000.51WF (j w )-40-200204000.51wF l (j w )。
2FSK设计实验报告
目录1 技术要求 (3)2 基本原理 (3)2.1 二进制频率键控及其调制原理与框图 (3)2.2 2FSK系统的解调原理与框图 (5)3 建立模型描述 (6)3.1 用Matlab实现2FSK的调制与解调 (6)3.1.1 Matlab函数 (6)3.1.2 Simulink模块 (6)3.2用systemview实现2FSK的调制与解调 (7)3.2.1 相干解调模块 (7)3.2.2 非相干解调模块 (8)4模块功能描述及源程序代码 (8)4.1 MATLAB源程序代码 (8)4.2 Simulink模块功能分析 (15)4.3 Systemview模块功能分析 (20)4.3.1 相干解调模块功能分析 (20)4.3.2 非相干解调模块功能分析 (24)5 调试过程及结论 (28)5.1基于MATLAB程序的2ASK调制解调仿真过程及结论 (28)5.1.1 调试过程中各点的波形 (28)5.1.2 调试结论及改进 (29)5.2基于Simulink模块的2ASK调制解调仿真过程及结论 (29)5.2.1 调试过程中各点的波形 (29)5.2.2 调试结论及改进 (31)5.3基于Systemview的2ASK调制解调仿真过程及结论 (32)5.3.1 相干解调 (32)5.3.2 非相干解调 (34)6心得体会 (37)7参考文献 (38)二进制数字频带传输系统设计——2FSK 系统1 技术要求设计一个2FSK 数字调制系统，要求： （1）设计出规定的数字通信系统的结构；（2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）；（3）用Matlab 或SystemView 实现该数字通信系统； （4）观察仿真并进行波形分析； （5）系统的性能评价。
2 基本原理2.1 二进制频率键控及其调制原理与框图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 f2两点间变化，其表达式为：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。
实验五 2FSK的调制
实验报告题目：基于TIMS通信原理实验报告AM信号的调制与解调2014年12月1、 了解连续相位2FSK 信号的产生和实现方法。
2、 测量连续相位2FSK 信号的波形以及功率谱。
3、 了解用锁相环进行2FSK 信号解调的原理以及实验方法。
二、 实验原理2FSK 是用二进制数字基带信号去控制正弦载波频率，传号和空号载波频率分别为 和 。
本实验产生的是相位连续2FSK 。
以双极性不归零码为调制信号，对载波进行FM 得到连续相位2FSK ，表达式为：2()cos[22()]tFSK c f s t A f t K b d ππττ-∞=+⎰其带宽可以用卡松公式近似为：22(1)FSK f bB R β≈+其中 为主瓣带宽。
用VCO 作为调频器来产生相位连续的2FSK 框图如下图所示:连续相位2FSK 信号解调可以采用锁相环解调，原理框图如下图所示:1、连续相位2FSK信号的产生（1）单独测试VCO压控灵敏度。
a.首先将VCO模块的Vin输入端接地，调节VCO模块前面板上的f0旋钮，使VCO中心频率为100kHz。
b.将可变直流电源模块的直流电压输入于VCO的Vin端。
改变直流电压值，测量VCO的中心频率随直流电压的变化情况，调节VCO前面板上的GAIN旋钮，使VCO在输入直流电压为±2V时的频偏为±2kHz，即压控灵敏度为1kHz/V。
（2）按图连接各模块，序列发生器的时钟频率为2.083kHz。
本实验要求只调制不解调。
四、实验结果2FSK波形如下：如图，清晰明了且正确的2FSK波形出现。
五、实验讨论（思考题）实验步骤的第一步一定要重视，很多时候，波形不正确就是因为vco调控不当。
六、实验总结此次试验由于不需要解调，只做调制实验，所以我们就心平气和的一步步稳稳的做，最终保证了实验的顺利和实验结果的完美程度。
实验二-FSK解调实验
通信原理实验报告实验名称：FSK 解调实验姓名：学号：班级：时间：南京理工大学紫金学院电光系实验二 FSK 解调实验一、 实验目的1、 了解FSK 解调的基本工作原理；2、 掌握FSK 数据传输过程；二、 预备知识1、 数字信号的传输工作方式与基本工作过程；2、 F SK 的解调基本工作原理；3、 软件无线电的基本概念；三、 实验仪器1、 通信网络工程“通信信道平台”实验箱 一台；2、 20MHz 示波器一台；四、 实验原理对于FSK 信号的解调方式很多：相干解调、滤波非相干解调、正交相乘非相干解调。
１、FSK 相干解调FSK 相干解调要求恢复出传号频率（H f ）与空号频率（L f ），恢复出的载波信号分别与接收的FSK 中频信号相乘，然后分别在一个码元内积分，将积分之后的结果进行相减，如果差值大于0则当前接收信号判为1，否则判为0。
相干FSK 解调框图如图3.2-1所示：图3.2-1 相干FSK 的解调框图相干FSK 解调器是在加性高斯白噪声信道下的最佳接收，其误码率为：)(N E Q P be = 相干FSK 解调在加性高斯白噪声下具有较好的性能，但在其它信道特性下情况则不完全相同，例如在无线衰落信道下，其性能较差，一般采用非相干解调方案。
２、FSK 滤波非相干解调对于FSK 的非相干解调一般采用滤波非相干解调，如图3.2-2所示。
输入的FSK 中频信号分别经过中心频为H f 、L f 的带通滤波器，然后分别经过包络检波，包络检波的输出在t=kT b 时抽样（其中k 为整数），并且将这些值进行比较。
根据包络检波器输出的大小，比较器判决数据比特是1还是0。
图3.2-2 非相干FSK 接收机的方框图使用非相干检测时FSK 系统的平均误码率为：)2exp(21N E P b e =在高斯白噪声信道环境下FSK 滤波非相干解调性能较相干FSK的性能要差，但在无线衰落环境下，FSK 滤波非相干解调却表现出较好的稳健性。
2ASK、2FSK数字解调实验报告
实验三 2ASK 、2FSK 数字解调实验一、实验目的1. 掌握2ASK 过零检测解调原理。
2. 掌握2FSK 过零检测解调原理。
二、实验内容1. 用示波器观察2ASK 过零检测解调器各点波形。
2. 用示波器观察2FSK 过零检测解调器各点波形。
三、基本原理（A ）2ASK 解调 （1）包络检波实际系统中x （t ）迟后于e o (t)，进行数学抽象时认为系统是物理不可实现的，是否有码间串扰决定于滤波器和信道的频率特性。
LPF 用来滤除高频，一般对码间串扰无影响。
（2） 相干解调无码间串扰r （t ）与（1）中不同，有正、负值，其它同（1） （3）过零检测具体波形可以参考2FSK 过零检测波形。
判决准则：10)B A (21)kTs (f →-≥在本实验中，2ASK 解调采用过零检测的方法。
（B ）2FSK 解调包络检波条件：s 2c 1c f 2|f f |>-。
判决准则：10)kTs (b )kTs (a →≥ （2）相干解调（3）过零检测abcdefcp(t)数字信号101波形图如上所示。
判决准则：10)B A (21)kTs (f →-≥（C ）电路原理本实验采用过零检测法解调2FSK 信号。
图3-1、图3-2分别为解调器的方框图和电路原理图。
图3-1 2FSK 过零检测解调方框图2FSK 解调模块上有以下测试点及输入输出点： • 2FSK-IN 2FSK 信号输入点/测试点 • BS-IN 位同步信号输入点 • FD 2FSK 过零检测输出信号测试点 • LPF 低通滤波器输出点/测试点• NRZ（B）位同步提取输出测试点• NRZ－OUT 解调输出信号的输出点/测试点2FSK解调器方框图中各单元与电路图中元器件对应关系如下：•整形1 UF1:A：反相器74HC04•单稳1、单稳2 UF2：单稳态触发器74LS123•相加器UF3：或门74LS32•低通滤波器UF4：运算放大器LM318；若干电阻、电容•整形2 UF1:B：反相器74HC04•抽样器UF5:A：双D触发器74HC74在实际应用的通信系统中，解调器的输入端都有一个带通滤波器用来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰条件。
2FSK实验报告
基于SysytemView平台键控2FSK频带传输综合系统设计与仿真实验报告实验目的：（1）了解2FSK调制系统的电路组成、工作原理和特点；（2）了解PCM系统采的电路组成、工作原理和特点；（3）使用PCM系统对模拟低频信号进行模数转换（包括压扩、采样、编码过程）；（4）对PCM输出的并行序列进行并串转换，得到基带数字信号，并使用2FSK系统模拟信号的传输，在接收端恢复出基带信号；（5）使用PCM系统对基带信号进行串并转换，并通过数模转换得到原始模拟低频信号。
2.实验内容：以频率分别为400Hz，800Hz及1000Hz的正弦模拟低频信号作为输入信号通过PCM系统进行模数转换得到基带信号，通过2FSK系统进行传输，并在接收端恢复出原始信号。
(1)PCM系统使用数模、模数模块实现信号的采样，并实现并串、串并转换；(2)采用键控法实现2FSK信号调制，并观察基带、已调、载波信号的时域波形；(3)获取主要信号的功率谱密度。
3.PCM系统原理：PCM：脉冲编码调制—在发送端将低频模拟信号根据ITU-T建议G.711的规则变换为脉冲码组。
在接收端从收到的脉冲码组恢复出低频模拟信号。
PCM编码包括如下三个过程：（1）抽样：将模拟信号转换为时间离散的样本脉冲序列。
（2）量化：将离散时间连续幅度的抽样信号转换成为离散时间离散幅度的数字信号。
（3）编码：用一定位数的脉冲码组表示量化采样值PCM解码包括如下三个过程：（1）译码：将数字PCM码变换成模拟信号，并去除编码过程中的变换，恢复采样后信号。
（2）低通：从采样后信号恢复采样前信号形态。
（3）放大：恢复原模拟信号电平。
PCM解码实际上一个数模转换并对得到的模拟信号进一步处理的过程。
PCM编码、解码功能框图如下：PCM的编码原理：抽样：需要满足低通采样定理，采样频率2.5kHz量化：均匀量化时小信号量化误差大，因此采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小，而在大信号时分层疏、量化间隔大。
2FSK调制与解调实验
广州大学学生实验报告“FSK判决电压调节”单稳1相加单稳2LPF 抽样判决调制输入解调输出电压判决BS输入单稳输出1单稳输出2过零检测滤波输出判压输出旋转电位器图14-32FSK 解调过零检测法原理框图2FSK 信号的过零点数随不同载频而异, 故检出过零点数可以得到关于频率的差异。
“单稳输出1”和“单稳输出2”两波形相加, 得“过零检测”信号, 即对应2FSK 已调信号全部的过零点有一个尖脉冲。
“过零检测”信号经二阶低通滤波器滤除高频分量, 得“滤波输出”信号。
“滤波输出”信号再经电压比较器判决, 得“判压输出”信号。
用来作比较的判决电压电平可通过“FSK判决电压调节”旋转电位器来调节。
最后“判压输出”信号经位同步抽样判决, 得“解调输出”信号。
过零检测判压输出判决电平解调输出NRZ码调制输入滤波输出单稳输出1单稳输出211100111000011001图14-4 2FSK 解调各测试点波形四、实验步骤1.将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块小心地固定在主机箱中, 确保电源接触良好。
2、插上电源线, 打开主机箱右侧的交流开关, 再分别按下三个模块中的电源开关, 对应的发光二极管灯亮, 三个模块均开始工作。
3.信号源模块设置 （1）“码速率选择”拨码开关设置为8分频, 即拨为00000000 00001000。
24位“NRZ 码型选择”拨码开关任意设置。
（2）调节“384K 调幅”旋转电位器, 使“384K 正弦载波”输出幅度与“192K 正弦载波”输出幅度相等, 为3.6V 左右。
4.2FSK 调制（1）实验连线如下:信号源模块 数字调制模块NRZ ———————— NRZ 输入（数字键控法调制） 384K 正弦载波————载波1输入（数字键控法调制） 192K 正弦载波————载波2输入（数字键控法调制）（2）数字调制模块“键控调制类型选择”拨码开关拨成1010, 即选择2FSK 调制方式。
2fsk
5、数字信号接收实验①关闭所有电源，将信号源模块中的拨码开关SW01～SW05设置为非全0或非全1状态，用连接线按如下接法连接各点：信号源模块终端模块NRZ ――― DATA1、DATA2BS ―――BS1、BS2FS ―――FS1、FS2打开各模块电源，按一下终端模块的“复位”开关，使U04复位，观察D01～D24和D25～D48这两组发光二极管上下各对应位的亮灭情况是否一致。
②改变信号源模块拨码开关的设置，再次观察两组发光二极管的亮灭情况。
6、值得注意的是，在这里我们做的都是最简单的信号接收实验，在后继的实验中，终端模块将作为衡量通信系统传输质量好坏的工具，希望同学们能够灵活使用。
1、信道模拟实验（1）将信号源模块、信道模拟模块、终端模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
（2）插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的开关POWER1、POWER2，各模块对应的发光二极管LED01、LED02发光，三个模块均开始工作。
（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）（3）将信号源模块的拨码开关SW04、SW05设置为00000101 00000000，按实验一的介绍，此时分频比千位、十位、个位均为0，百位为5，因此分频比为500，此时位同步信号频率应为4KHz。
相应地，信道模拟模块的编码方式控制开关拨“0”、码速率选择拨码开关设置为1000，与信号源的码速率相一致（见表10-3）。
用双踪示波器观察编码输入“数据”输出点、编码输出“数据”输出点波形。
（4）将信号源的NRZ码作为数据输出，连接到终端的DATA1端，相应的位同步信号（BS1）与帧同步信号（FS1）分别相连，同时将信号源的NRZ码连接到信道模拟的信道输入端，经过信道后从信道输出1端输入到终端的DATA2端，BS2和FS2与信号源的位同步信号（BS）与帧同步信号（FS）分别相连。
FSK调制实验报告
2FSK 调制信号一、实验目的：（1）熟悉2FSK 调制原理。
（2）学会运用Matlab 编写2FSK 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2FSK 的调制方式。
二、实验原理分析二进制频移键控（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 ⎪⎩⎪⎨⎧++时发送“”时发送“"0),cos(1),cos 21(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。
2FSK信号的接收也分为相关和非相关接收两类。
相关接收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：非相关接收经过调制后的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：三、仿真源程序和代码clear;clc;%b = input('Enter the Bit stream \n ');b = [0 1 0 1 1 1 0];n = length(b);t = 0:.01:n;x = 1:1:(n+1)*100;for i = 1:nif (b(i) == 0)b_p(i) = -1;elseb_p(i) = 1;endfor j = i:.1:i+1bw(x(i*100:(i+1)*100)) = b_p(i);endendbw = bw(100:end);sint = sin(2*pi*t);st = bw.*sint;subplot(3,1,1)plot(t,bw)grid on ; axis([0 n -2 +2])subplot(3,1,2)plot(t,sint)grid on ; axis([0 n -2 +2])subplot(3,1,3)plot(t,st)grid on ; axis([0 n -2 +2])四：实验结果。
8实验八 2FSK调制与解调
非相干解调低通出
2FSK过零检测出
2FSK过零再生输出
�
6、CH1 观测调制模块 T6（绝对码）的波形， CH2观测 T24（非 相干解调低通出）、 T19（ 2FSK过零检测出）、 T20(2FSK 过 零再生输出 ) 的波形，调整非相干解调门限调整旋钮以得到理想的 波形。
相干解调（锁相解调）
VCO 输出
过零检测解调
A B C D E F G H
解调——锁相解调
�2FSK 信号的解调可采用调制跟踪环， VCO 要保证能跟踪上与传号、空号相对应 的两个频率。当 FSK 信号输入时， LF 输 出端有高低电平输出，它们分别与传号空 号相对应。再经过放大整形就可以解调出 原来的数字基带信号。锁相解调器由于具 有跟踪特性、低门限特性，与非相干解调 器相比约 4dB~5dB的门限改善。因此在信 号为低信噪比时，采用 PLL 可以降低误码 率。
锁相解调
2FSK入
实验步骤
�一、2FSK调制 �二、2FSK解调
一、 2FSK 调制 一、2FSK 24 S5 S6
�
1、将开关 S1置内码， S2置本地时钟， S3置2MHz正弦， S4置绝对 码， S5置本地载波， S6置 1MHz正弦。
返回
一、 2FSK 调制 一、2FSK 2FSK调制
实验需记录的数据
信码： 11100110 1、调制模块T6（绝对码波形）、T22（2FSK输出）波形 2、解调模块T31（放大出）、 T36、T23（频带受限出）、 T37（整形出）、T38（相加出）、T18（再生时钟入）、 T240（非相干解调低通出）、T19（过零检测出）、 T20（2FSK过零检测再生出）、T16（VCO出）、 T24（非相干解调低通出）、 T21（锁相解调出）、 T22（2FSK锁相解调再生出）各点的波形。
2fsk调制解调实验报告
2fsk调制解调实验报告FSK(ASK)调制解调实验报告实验6FSK（ASK）调制解调实验一、实验目的：1．掌握FSK（ASK）调制器的工作原理及性能测试；2．掌握FSK（ASK）锁相解调器工作原理及性能测试；3. 学习FSK（ASK）调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。
二、实验仪器：1．信道编码与ASK.FSK.PSK.QPSK 调制模块，位号：A,B 位 2．FSK 解调模块，位号： C 位3．时钟与基带数据发生模块，位号：G 位4．100M 双踪示波器三、实验内容：观测m序列（1，0，0/1码）基带数据FSK （ASK）调制信号波和解调后基带数据信号波形。
观测基带数字和FSK（ASK）调制信号的频谱。
改变信噪比（S/N），观察解调信号波形。
四、实验原理：数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。
由于这种调制解调方式容易实现，抗噪声和抗群时延性能较强，因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。
（一）FSK 调制电路工作原理FSK 的调制模块采用了可编程逻辑器件+D/A 转换器件的软件无线电结构模式，由于调制算法采用了可编程的逻辑器件完成，因此该模块不仅可以完成ASK，FSK 调制，还可以完成PSK，DPSK，QPSK，OQPSK 等调制方式。
不仅如此，由于该模块具备可编程的特性，学生还可以基于该模块进行二次开发，掌握调制解调的算法过程。
在学习ASK，FSK 调制的同时，也希望学生能意识到，技术发展的今天，早期的纯模拟电路调制技术正在被新兴的技术所替代，因此学习应该是一个不断进取的过程。
下图为调制电路原理框图上图为应用可编程逻辑器件实现调制的电路原理图(可实现多种方式调制)。
基带数据时钟和数据，通过JCLK 和JD 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ASK 或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。
实验五 2ASK、2 FSK调制解调实验
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2FSK解调模块上各测试点波形：
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2FSK解调电路：
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2ASK、2FSK调制解调连接图：
1 2 3
CLK_OUT
CLK_IN NRZ_IN BS_IN
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
七、思考题
结合实验简述2FSK过零 检测解调原理
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
波形画法
通信工程专业实验室
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2ASK、2FSK调制电路：
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2ASK解调原理：
（1）包络检波
BPF x(t) 整流 LPF r(t) 抽样判决 cp(t) 位同步器 e0(t)
x(t)
r(t) cp(t)
无码间串扰
实际系统中x（t）迟后于eo(t)，进行数学抽象时认为系统是物理不可实 现的，是否有码间串扰决定于滤波器和信道的频率特性。 LPF用来滤除高频，一般对码间串扰无影响。
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
六、实验步骤
（1） 调制连线：数字调制单元的CLK－IN、BS－IN、NRZ－ IN分别连至信源单元CLK－OUT、BS－OUT、NRZ－OUT。打 开电源开关和模块电源开关。 （2）示波器CH1接NRZ_IN、CH2依次接2FSK-OUT和2ASKOUT；观察这两个信号与NRZ_IN的关系（注意“1”码与“0” 码对应的2FSK信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影 响的）。 （3）解调连线：数字调制单元的2FSK-OUT与2FSK解调单元 的2FSK-IN用同轴电缆连接，信源单元的BS－OUT与2FSK解调 单元的BS-IN连接。 （4）示波器探头CH1接数字调制单元中的NRZ-IN，CH2分别 2FSK解调单元中的FD、LPF、NRZ（B）及NRZ-OUT，观察 2FSK过零检测解调器的解调过程。
通信原理实验报告2fsk
数量 3 3 2 2 3 1 2 2 2 1 10 1 若干
备注
6）总体原理图
第二部分：实验过程记录（可加页）（包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验过
程发现的问题等）
四、2FSK 调制与解调系统实验数据 1． FSK 调制器（发送单元）的实验数据测量 ① 多谐振荡器输出的载波信号
实验课程名称：__通信原理____
实验项目名称 移频键控 FSK 调制与解调系统设计实验
实验成绩
实验者
专业班级
组别
同组者
无
实验日期
第一部分：实验预习报告（包括实验目的、意义，实验基本原理与方法，主要仪器设
备及耗材，实验方案与技术路线等）
一．实验目的
1．加深对数字调制中移频键控 FSK 调制器与解调器工作原理及电路组成的理解与掌握。 2．学会综合地、系统地应用已学到的知识，对移频键控 FSK 调制与解调系统电路的设计与 仿真方法，提高独立分析问题与解决问题的能力。
现。 FSK 解调器可以采用非相干解调法实现。 传输信道不考虑噪声干扰，采用直接传输。 整个系统用 EWB 软件仿真完成。
三、2FSK 调制与解调系统原理与电路组成
根据实验任务的要求,本次设计实验采用的是相位连续的 FSK 调制器与非相干解调器,其电 路构成如图.：
1）2FSK 调制系统设计 2）Ｍ序列发生器电路设计
② 四分频器输出信号
f=11800Hz
③ 八分频器输出信号
f=2590Hz，信码为 1
f=1474Hz，信码为 0
2.M 序列发生器产生的伪随机码的检测
f=368Hz，M 序列及其时钟输入
3. FSK 调制输出信号的检测 1） 信码为 M 序列时的 FSK 输出波形
(完整word版)2FSK通信原理实验报告
实验课程名称：__通信原理_____________掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法；了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范,能按综合实验设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确地反映设计和实验成果,能正确的绘制电路图。
三、FSK调制与解调系统整体方案设计3。
1 调制设计方案设信息源发出的是由二进制符号0，1 组成的序列, 且假定0 符号出现的概率为p,1 出现的概率为1— p,它们彼此独立，那么，2FSK 信号便是1 符号对应于载频ω1，而0 对应于载频ω2( 与ω1不同的另一个载频) 的已调波形，而且ω1、ω2的改变是瞬间就能完成的。
容易想到，2FSK 可以利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频，使其能够输出2 个不同频率的码元。
2FSK信号的产生,可以采用模拟调频法来实现，也可以采用数字键控的方法来实现。
图3-1是数字键控法产生2FSK信号的原理图：图3-1数字键控法实现2FSK信号的原理图图中两个振荡器的载波输出受输入的二进制基带信号s(t)控制。
由图1-1可知，s(t)为“1”时,正脉冲使门电路1接通,门2断开，输出频率为f1;数字信号为“0"时，门1断开，门2接通,输出频率为f2。
在一个码元Tb期间输出ω1或ω2两个载波之一.由于两个频率的振荡器是独立的,故输出的2FSK信号:在码元“0”“1”转换时刻，相邻码元的相位有可能是不连续的.这种方法的特点是转换速率快,波形好，频率稳定度高，电路简单，得到广泛应用。
对应图3-1(a）和(b），2FSK调制器各点的时间波形如图1-2所示，图中波形g可以看成是两个不同频率载波的2ASK 信号波形e 和波形f 的叠加。
可见，2FSK 信号由两个2ASK 信号相加构成。
其信号的时域表达式:()()()()()∑∑+-++-=kbkkbkFSK t kT t g a t kT t g a t S 2211cos cos ϕωϕω图3—2 2FSK 调制器各点的时间波形本次综合设计实验调制部分正是采用此方法设计的。
设计性实验——2FSK调制、解调
设计性实验2FSK调制、解调实验一、实验目的1．掌握用移频键控法产生2FSK信号的原理及硬件实现方法；2．掌握用过零点检测法解调2FSK信号的原理及硬件实现方法；3．加深对位同步信号提取原理的理解，了解其硬件实现方法；4．了解锁相环对消除相位抖动的原理及作用。
二、实验内容1.2FSK调制（发送）实验。
2.2FSK解调（接收）实验。
3.位同步提取实验。
4.眼图、奈奎斯特准则实验。
5.归零码与位定时实验。
6.眼图与判决时间选取实验。
三、实验仪器及设备1.20MHZ双踪示波器 GOS-6021 1台2.函数信号发生器/计数器 SP1641bB 1台3.直流稳压电源 GPS-X303/C 1台4.万用表 1块5.2FSK调制解调实验箱 1个四、实验原理及电路（一）实验原理实现数字频率调制的方法很多，总括起来有两类:直接调频法和移频键控法。
本实验使用的是移频键控法，它便于用数字集成电路来实现。
移频键控，或称数字频率调制，是数字通信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。
比如，在二进制的数字频率调制系统中，可用两个不同的载频来传递数字信息，故移频键控常写作2FSK(Frequency Shift Keying)。
2FSK广泛应用于低速数据传输设备中，根据国际电报和电话咨询委员会(CCITT)的建议，传输速率为1200波特以下设备一般采用2FSK。
2FSK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也较强。
因此，2FSK已成为在模拟电话网上利用调制解调制器来传输数据的低速、低成本的一种主要调制方式。
在一个2FSK系统中，发端把基带信号的变化规则转换成对应的载频变化，而在收端则完成与发端相反的转换。
由于2FSK信号的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频的线谱呢?或者说信道的频带只是这两个载频之差呢?答案是否定的。
2FSK2PSK信号产生器实验实验报告1
2FSK/2PSK实验报告姓名：学号：地点：教师：（一）试验原理2FSK/2PSK信号产生器一. 2FSK基本原理在通信领域, 为了传送信息, 一般都将原始信号进行某种变换使其变成适合于通信传输的信号形式。
在数字通信系统中, 一般将原始信号（图像、声音等）经过量化编码变成二进制码流, 称为基带信号。
但数字基带信号一般不适合于直接传输, 例如, 通过公共电话网络传输数字信号时, 由于电话网络带宽在4KHZ 以下, 因此数字信号不能直接在上面传输。
此时可将数字信号进行调制后再进行传输, FSK即为一种常用的数字调制方式。
FSK又称频移键控, 它是利用载频频率的变化来传递数字信息。
数字调频信号可以分为相位离散和相位连续两种。
若两个载频由不同的独立振荡器提供, 它们之间的相位互不相关, 就称为相位离散的数字调频信号；若两个频率由同一振荡器提供, 只是对其中一个载频进行分频, 这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。
二. 2FSK信号产生器由于FSK为模拟信号, 而FPGA只能产生数字信号, 因此, 需对正弦信号采样再经过数/模变换得到所需的FSK信号。
FSK信号发生器框图如下图所示, 整个系统共分为分频器, m序列产生器, 跳变检测, 正弦波信号发生器和DAC（数/模变换器）等五部分, 其中前四部分由FPGA器件完成。
图1 FSK信号发生器框图2. 1 分频器本设计的数据速率为1.2kb/s, 要求产生1.2kHz 和2.4kHz两个正弦信号。
对每个码元持续周期所对应正弦信号取100个采样点, 因此要求能产生两个时钟信号: 1.2kHz（数据速率）和120kHz（正弦波信号产生器输入时钟）。
基准时钟由外部时钟输入, 因此需设计一个模100分频器产生120kHz信号, 再设计一个模100分频器产生1.2kHz信号。
2．2m序列产生器m序列是伪随机序列的一种, 它的显著特点是: （1）随机特性；（2）预先可确定性；（3）循环特性, 从而在通信领域得到了广泛的应用。
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学生实验报告书
实验课程名称
开课学院
指导教师姓名
学生姓名
学生专业班级
200-- 200学年第学期
实验教学管理基本规范
实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。
为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。
1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参
照执行或暂不执行。
2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验
报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。
3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。
每部分均在实验成绩中占一
定比例。
各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。
各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。
4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。
教师要在实验过程中抽查学生预习情况，
在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。
5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。
在完成所有
实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。
6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。
实验课程名称：__通信原理_____________
图3-2 2FSK调制器各点的时间波形
本次综合设计实验调制部分正是采用此方法设计的。
整个调制系统包括：载波振荡器、分频器、反相器、调制器与加法器等单元电路组成。
2FSK）信号常用解调方法有很多种，在设计中利用过零检测法。
过零检测法是利用信号波形在单位时间内与零电平轴交叉的次数来测定信号频率。
解调系
所示电路：
图4-1 主载波振荡器电原理图
图4-2 主载波信号波形图分频器电路设计与工作原理
④ m序列发生器电路设计与工作原理
m序列也称作伪随机序列，它的显著特点是：
图4-7 门电路与电子开关构成的调制器电原理图
由图4-7(A)可知，若用门电路构成调制器，其工作过程是：从“信码\IN”输入的基带信号分成两路，1路经（74LS00）反相后接至OOK2（74LS00）的控制端，另1路直接接至OOK1
信号解调电路设计与工作原理
从前面原理的介绍中，我们知道2FSK调制信号的解调若用非相干过零检测法，
必须有七个单元模块来完成。
考虑到2FSK信号的产生和解调集于同一仿真电路中，已调信号未经信道传输，没有畸变、没有信道的干扰，因而采用数字电路完成限幅、微分、整流和脉冲形成四大功能是较简单的，其参考电路如图4-9所示。
电路输出信号波形如图
图4-9 限幅、微分、整流、展宽电路原理图
由图可见，该脉冲形成电路用双J-K触发器74LS107、二极管、阻容等元件组成。
该电路具有单稳态特性，它的稳定状态是： Q=1或=0。
当CP端有输入信号触发时，输入信号的下降沿使电路状态发生改变:Q=0或=1。
这时J-K触发器清零端的电压VRD将缓慢降低，
1.4V左右时，触发器清零，电路又回到稳定状态，此时，二极管导通，电容C经二极管正向电阻r D反向充电，因为反向充电的时常数τ充= r D C 较小，因而触发器清零端的电压会很快上升至高电位上，保证Q端维持低电平。
显然，输入信号的下降沿作用后，清零端电平下
低通滤波器输出信号波形图图4-11 低通滤波器电原理图
电压比较器是集成运放非线性应用电路，他常用于各种电子设备中，所谓电压比较器就是将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产
4-13 电压比较器电路原理图图4-14 电压比较器电路输出信号波形图
⑨抽样判决器电路组成与工作原理
抽样判决器的功用是：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。
图5-15 抽样判决电路原理图图5-16 抽样判决电路输出信号波形图调制与解调系统整体电路原理图与所用器材表
根据以上各单元电路的设计，得总体电路如图5-1所示。
（略）。