2FSK的模拟调制相干解调

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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调制解调及其仿真

2FSK调制解调及其仿真一、题目1.2FSK 调制解调及其仿真。

2.相关调制解调的原理图如ω1带通滤相乘器低通滤波器波器输出输入抽样判Cosω 1t抽样脉冲决器带通滤相乘器低通滤波器波器ω2Cosω 2t3.输入的信号为：S（t ）=[ ∑а n*g(t-nTs)]cosω1t+[ān*g(t-nTs)]cosω 1t；ān是а n的反码。

二、仿真思路1.首先要确定采样频率fs 和两个载波频率的值f1 ，f2 。

2.写出输入已经信号的表达式S(t) 。

由于S(t) 中有反码的存在，则需要将信号先反转后在从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，如上图原理图，信号首先通过带通滤波器，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。

输出经过带通滤波器后的信号波形。

由于已调信号中有两个不同的载波（ω1, ω2）, 则经过两个不同频率的带通滤波器后输出两个不同的信号波形H1,H2。

4.经过带通滤波器后的2FSK信号再经过相乘器（cosω1，cosω2），两序列相乘的MATLAB表达式y=x1.*x2 →SW=Hn.*Hn，输出得到相乘后的两个不同的2FSK波形h1,h2。

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，用一维数字滤波韩式filter 对信号的数据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（sw1,sw2）。

6.将信号sw1和sw2同时经过抽样判决器，分别输出st1,st2 。

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st1(i)>=st2(i) 时，则st=0，否则st=st2(i). 其中st=st1+st2 。

三、仿真程序程序如下：fs=2000;%采样频率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no=0.01*randn(1,t1);%噪声sn=fsk+no;subplot(311);plot(t,no);%噪声波形title(' 噪声波形' )ylabel('幅度')subplot(312);plot(t,fsk);title(' 产生的波形 ' )ylabel('幅度')subplot(313);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')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')subplot(212);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')程序完；四、输出波形Figure 1Figure 2 Figure 3Figure 4Figure 5五、分析结果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。

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。

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2FSK的调制和解调(键控调制相干解调)

用SYSTEMVIEW实现2FSK键控调制与相干解调实验报告01091036 贺冰涛01091037 罗名川用SystemView仿真实现2FSK键控的调制1、实验目的：（1）了解2FSK系统的电路组成、工作原理和特点；（2）分别从时域、频域视角观测2DPSK系统中的基带信号、载波及已调信号；（3）熟悉系统中信号功率谱的特点。

2、实验内容：以PN码作为系统输入信号，码速率Rb＝20kbit/s。

（1）采用键控法实现2FSK的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2FSK等信号的波形。

（2）获取主要信号的功率谱密度。

3、实验原理：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。

abcde 2FSK信号ttttt二进制移频键控信号的时间波形根据以上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。

2FSK调制与相干解调仿真

课题三：2FSK调制与相干解调仿真3.1课题原理一、2FSK调制原理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fl 来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。

故其表示式为式中，假设码元的初始相位分别为6和；=2xf，和a=2xf，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信号的产生方法有两种：（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g（t）及其反g（t）相分别控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。

如图1-1（b）所示。

这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的，而键控法产生的2FSK信号，则分别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一定是连续的。

由键控法产生原理可知，一位相位离散的2FSK信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK信号之和，即其中g（t）是脉宽为T，的矩形脉冲表示的NRZ数字基带信号。

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，即二、2FSK解调原理仿真是基于非相干解调进行的，即不要求载波相位知识的解调和检测方法。

其非相干检测解调框图如下当k=m时检测器采样值为：3.2 仿真方案设计3.2.1仿真设计要求用Simulink实现对2FSK信号调制与解调的仿真。

使用Bernoulli Binary Generator模块产生基带信号，然后设置两个载波信号，使用基带信号作为电子开关的控制信号，交替选择两个载波实现开关法调制。

对调制后的信号进行滤波处理作为发射信号。

两路载波信号同时作为相干解调的本地载波信号，用于信号的解调。

在示波器上显示基带信号、已调信号、上/下支路信号和解调后的信号。

2FSK调制解调原理及设计

2FSK调制解调原理及设计2FSK调制解调技术通常用于调制两个离散频率（频移）来表示二进制数据流中的0和1、其中一个频率用于表示0，另一个频率用于表示1、在调制过程中，将基带数字信号转换为模拟信号，并将其移频到所需的频率。

解调过程则通过检测输入信号的频率来还原原始的二进制数据流。

1.调制器设计：调制器将二进制数据流转换为模拟信号，并在不同的频率上调制这些信号。

常见的调制器设计包括频率锁相环（PLL）和直接数字频率合成（DDS）。

PLL使用反馈回路来产生一个输出信号，其频率与输入信号的相位差很小。

DDS则使用数字信号直接合成所需的频率。

2.频率选择器：频率选择器用于选择调制信号的频率。

通过控制频率选择器的开关或滤波器，可以选择不同的频率来代表0和1、频率选择器可以是可编程的，以便在需要时切换不同的调制频率。

3.解调器设计：解调器将传输信号转换为数字信号，使数据能够被读取和处理。

解调器通常包括一个带通滤波器和一个判决器。

带通滤波器用于滤除不需要的频率成分，使解调信号只包含所需的频率分量。

判决器则用于将接收到的信号映射到二进制数据流中的0和14.错误检测和纠正：在接收端，通常还需要实施错误检测和纠正机制来提高数据传输的可靠性。

常见的错误检测和纠正方法包括奇偶校验、循环冗余检测（CRC）和海明码。

2FSK调制解调技术在数字通信系统中得到了广泛的应用，特别是在无线通信领域。

它具有简单可靠的特点，适用于低复杂度的通信系统。

同时，2FSK调制解调技术也可以扩展为多级FSK调制解调技术，以提高数据传输速率和信号带宽利用率。

总之，2FSK调制解调是一种常见且有效的数字调制解调技术，其原理和设计涉及调制器设计、频率选择器、解调器设计以及错误检测和纠正等关键步骤。

这种技术在数字通信系统中具有广泛的应用，并且可以根据需要进行扩展和优化。

2fsk相干解调法

2fsk相干解调法2FSK相干解调法是一种常用的调制解调技术，用于数字通信系统中将数字信号转换为模拟信号进行传输和接收。

本文将介绍2FSK相干解调法的原理、应用以及其在通信系统中的优缺点。

我们来了解一下2FSK相干解调法的原理。

2FSK相干解调法是通过将数字信号转换为两个不同频率的正弦波进行调制，接收端利用相干解调的方法将接收到的信号转换回数字信号。

在2FSK相干解调法中，两个频率分别代表两个二进制数字，例如0和1，通过改变频率来表示不同的数字。

在实际应用中，2FSK相干解调法广泛应用于无线通信系统和调频广播系统中。

无线通信系统中，2FSK相干解调法可以提供高效可靠的数据传输，适用于需要高速传输和抗干扰能力的场景。

调频广播系统中，2FSK相干解调法可以实现多个频道的切换，使得广播系统能够同时传输多个信号。

2FSK相干解调法的优点之一是具有较高的抗干扰能力。

由于数字信号转换为模拟信号进行传输，抗干扰能力较强，可以有效地抵抗信道噪声和干扰信号的影响。

同时，2FSK相干解调法还具有较高的传输速率，可以满足大容量数据传输的需求。

然而，2FSK相干解调法也存在一些缺点。

首先，由于在解调过程中需要进行相干解调，对于接收端的要求较高，需要较复杂的电路设计和算法实现。

其次，2FSK相干解调法对于频率误差较为敏感，如果发射端和接收端的频率不一致，会导致解调错误。

为了克服2FSK相干解调法的一些缺点，还有一种改进的方法，即非相干解调法。

非相干解调法不需要进行相干解调，可以简化接收端的设计，提高系统的鲁棒性。

但是非相干解调法的传输速率较低，抗干扰能力较弱。

2FSK相干解调法是一种常用的调制解调技术，具有较高的传输速率和抗干扰能力。

它在无线通信系统和调频广播系统中得到广泛应用。

尽管2FSK相干解调法存在一些缺点，但通过不断的改进和优化，可以进一步提高系统的性能和可靠性。

未来随着通信技术的发展，相信2FSK相干解调法将继续在各种应用场景中发挥重要作用。

2FSK调制与解调电路

一、设计基本原理和系统框图2FSK 系统分调制和解调两部分。

①调制部分：2FSK 信号的产生方法主要有两种。

第一种是用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调频器，如(a)图所示，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，如(b)图所示。

这两种方法产生的2FSK 信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的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，故相邻码元的相位不一定是连续，如(d)图所示。

本次设计用键控法实现2FSK 信号。

(c)相位连续 (d)相位不连续②解调部分：2FSK 信号的接收主要分为相干和非相干接收两类，本次设计采用非相干法(即包络解调法)，其方框图如下。

用两个窄带的分路滤波器分别滤出频率为1f 和2f 的高频脉冲，经过包络检波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。

FSK 信号包络解调方框图设频率1f 代表数字信号1；2f 代表数字信号0，则抽样判决器的判决准则：式中x1和x2分别为抽样判决时刻两个包络检波器的输出值。

这里的抽样判决器，要比较x1、x2的大小，或者说把差值x1-x2与零电平比较。

因此，有时称这种比较判决器的判决电平为零电平。

当FSK 信号为1f 时，上支路相当于接收“1”码的情况，其输出x1为正弦波加窄带高斯噪声的包络，它服从莱斯分布。

而下支路相当于接收“0”码的情况，输出x2为窄带高斯噪声的包络，它服从瑞利分布。

如果FSK 信号为2f ，上、下支路的情况正好相反，此时上支路输出的瞬时值服从瑞利分布，下支路输出的瞬时值服从莱斯分布。

无论输出的FSK 信号是1f 或2f ，两路输出的判决准则不变，因此可以判决出FSK 信号。

二、各单元电路设计2.1 2FSK调制单元要将NRZ码经过2FSK调制成为2FSK信号，我们采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。

（完整版）基于MATLAB的2FSK的调制与解调

（完整版）基于MATLAB的2FSK的调制与解调基于MATLAB 的2FSK 数字通信系统仿真课程设计目的二、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，仿真一2FSK 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。

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、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 ”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：Xi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：'1 1 1 °| 1 1! 1 D 0r1i—1 1TIT1"1i 1 'T:wwvwwwm：7 ww wf r\f\j t:“WVWWVtM r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。

实验指导书第4节2FSK调制与解调实验

实验指导书第4节2FSK调制与解调实验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调制，非相干、相干解调电路的组成及工作原理。

3、观察2FSK调制，非相干、相干解调各点波形。

三、实验原理：数字频率调制又称频移键控（FSK），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。

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。

二进制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、抗噪声和抗衰落性能较强，因此在中低速通过数据传输系统中得到了较为广泛的应用。

本实验2FSK信号的产生是采用键控法原理，利用数字基带信号控制电子开关电路对两个不同的频率源进行选通，所产生的信号相位不连续。

见调制器框图。

2FSK调制器框图本实验2FSK信号的解调是采用过零检测法和锁相解调法，通过两种解调方式的比较，可以了解各自的优缺点。

1、 2FSK调制器2FSK调制器是由晶体振荡器、分频电路、码产生电路、带通滤波器、模拟开关电路所组成。

（1）晶体振荡器和分频器：晶体振荡器是一个用晶体和与非门构成的自激多谐振荡器。

2FSK调制解调系统设计

2FSK调制解调系统设计2FSK（2 Frequency Shift Keying）调制解调系统是一种常见的数字调制技术，用于将数字信号转换为模拟信号进行传输和解调。

本文将重点介绍2FSK调制解调系统的设计，包括系统框图、原理以及实现过程。

一、2FSK调制解调系统框图1.调制部分：调制部分的主要功能是将数字信号转换为模拟信号。

常见的2FSK调制方法是通过选择两个不同频率的正弦波信号，分别对应数字信号的0和1、将数字信号经过调制电路进行调制后，输出模拟信号。

2.解调部分：解调部分的主要功能是将模拟信号转换为数字信号。

解调部分通常需要实现两个不同的带通滤波器，分别对应调制信号的两个频率。

对接收到的模拟信号进行滤波后，判断输出信号对应的频率，得到数字信号的0和1二、2FSK调制解调系统原理1.调制原理：2.解调原理：2FSK解调是通过判断接收到的模拟信号的频率来确定数字信号的0和1、解调时需要接收到的模拟信号经过一个带通滤波器，分别与f1和f2对应的滤波器进行滤波，得到两个对应的滤波输出信号。

根据输出信号的幅度比较，判断数字信号是0还是1三、2FSK调制解调系统设计实现过程1.调制部分设计：（1）选择载波频率：确定两个载波频率，分别对应数字信号的0和1（2）数字信号转换：将数字信号进行编码，将0对应的频率设为f1，1对应的频率设为f2（3）调制电路设计：设计调制电路将数字信号转换为模拟信号。

常见的调制电路包括震荡电路、混频电路等。

2.解调部分设计：（1）带通滤波器设计：设计两个带通滤波器，分别对应f1和f2的频率范围。

滤波器的设计可以采用数字滤波器或者模拟滤波器。

（2）滤波输出比较：将接收到的模拟信号依次通过两个滤波器进行滤波，得到两个滤波输出信号。

比较两个输出信号的幅度大小，判断数字信号是0还是13.系统参数调整和优化：对于2FSK调制解调系统，可以根据具体的要求进行参数调整和系统优化。

例如，调制信号的频率范围选择、滤波器的带宽设计等。

基于MATLAB的2FSK的调制与解调

基于MATLAB的2FSK的调制与解调基于MATLAB的2FSK数字通信系统仿真一、课程设计目的二、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，仿真一2FSK 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。

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、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。

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。

2FSK调制与解调系统设计

2FSK调制与解调系统设计引言：频移键控（FSK）是一种基于频率变化来传输信息的调制技术，它在很多应用中被广泛使用，如无线通信、数据传输等。

本文将介绍2FSK调制与解调系统设计的原理和实现。

1.系统设计要求：设计一个2FSK调制解调系统，满足以下要求：-使用两个信号频率（f1和f2）进行二进制调制，其中f1表示二进制‘0’，f2表示二进制‘1’。

-采用正弦波作为调制波形，调制指数保持为1-采用相干解调方式进行解调。

2.系统设计步骤：（1）调制设计：然后，使用正弦波产生器生成对应信号频率的正弦波。

将正弦波与二进制码序列进行调制，可以通过调制电路（如倍频器，可变频率的振荡器等）完成。

最后，得到调制信号。

（2）解调设计：采用相干解调方式进行解调。

相干解调是通过与已知频率的正弦波进行相乘，在经过低通滤波器之后，得到原始信号的解调结果。

首先，设计一个频率锁定环路（PLL），用于锁定接收信号的频率，确定解调时所采用的解调频率。

然后，通过解调电路对接收的信号进行解调。

解调电路的关键在于使用与PLL锁定频率相同的正弦波对接收信号进行相乘。

相乘之后，经过低通滤波器，得到解调信号。

最后，通过解调信号恢复原始的二进制码序列。

3.系统实现：（1）调制实现：根据系统设计要求，选择两个信号频率（f1和f2）。

通过正弦波产生器生成这两个频率的正弦波。

将正弦波与二进制码序列进行调制，采用合适的调制电路完成调制。

根据调制原理，可以得到调制信号。

（2）解调实现：设计一个频率锁定环路（PLL），用于锁定接收信号的频率。

频率锁定环路通常包括相位锁定环和频率鉴别器。

通过解调电路对接收的信号进行解调。

解调电路采用与PLL锁定频率相同的正弦波进行相乘，经过低通滤波器得到解调信号。

通过解调信号恢复原始的二进制码序列。

4.总结：本文介绍了2FSK调制解调系统的设计原理和实现步骤。

调制部分使用两个信号频率对应二进制码，采用正弦波进行调制；解调部分采用相干解调方式，通过与PLL锁定频率相同的正弦波进行相乘，经过低通滤波器得到解调信号。

2FSK的调制与解调

摘要在本二进制移频键控调制解调电路中，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。

在设计过程中，采用模块化的设计方法，并使用了Multisim工具软件，在计算机屏幕上仿真实验，绘制电路图所需的元件、芯片以及导线均可在屏幕上选取，提高了设计效率。

本方案的优点是产生的FSK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；仿真目录摘要前言 (4)一、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)前言在通信系统的设计、实验过程中，通信信号仿真具有灵活性好、经济等诸多优点，通信中的一个基本概念就是调制，是指用携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号。

数字调频又称移频键控（frequency shift keying,FSK）,它是用不同的载波来传送数字信号的。

调频信号即2FSK信号是数字通信系统使用较早的一种通信方式，这种通信方式容易实现，抗噪声和抗衰减性能较强，广泛的应用于低速数据传输通信系统中。

2FSK信号的产生有两种方法：直接调频法和频率键控法。

直接调频法是用数字基带信号直接控制载波振荡器的振荡频率。

虽然方法简单，但频率稳定度不高，同时转移速度不能太高。

而频率键控法则不同，它有两个独立的振荡器，数字基带信号控制开关，选择不同频率的高频振荡信号，从而实现FSK调制。

2fsk相干解调波形变化

2FSK（二进制频移键控）是一种数字通信调制方式，其中数字数据被编码为两个不同频率的载波信号，用于在无线通信中传输信息。

在2FSK中，数据位的不同取值会导致频率的不同变化。

相干解调是一种常见的解调方法，用于从2FSK调制信号中还原原始数字数据。

2FSK的相干解调的波形变化如下：
1. 调制波形：首先，2FSK调制的信号是一个频率变化的波形，其中每个数字位（通常是0和1）都映射到不同的载波频率。

一个典型的2FSK信号是一个正弦波，其频率在不同数字位之间切换。

2. 混频：在相干解调中，接收端会使用相同的载波频率来混频（乘法运算）接收到的信号，以提取原始数据。

这个混频的频率通常由接收端的本地振荡器确定。

3. 差分检测：经过混频后，得到的信号会变为一个包含频率差异的波形。

接下来，通常使用差分检测来还原原始数据。

差分检测比较相邻的信号样本，根据频率的变化来确定数据位的变化。

具体来说，如果频率上升，可能表示一个特定的数据位，而如果频率下降，则表示另一个数据位。

这种方法对于2FSK信号的解调非常有效。

4. 滤波：最后，解调后的信号可能会通过一个低通滤波器，以去除高频噪音和不必要的频率成分，得到最终的数字数据。

这就是2FSK相干解调的波形变化过程。

这个方法可以有效地从2FSK调制信号中还原数字数据，使其适用于无线通信和其他数字通信应用。