通信系统FSK课程设计正文
fsk课程设计
fsk课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握FSK（Frequency Shift Keying）的基本概念，理解其工作原理；2. 学生能描述FSK调制解调过程，了解其在通信系统中的应用；3. 学生能掌握FSK信号的主要参数，如频偏、波特率等，并了解它们对通信质量的影响。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析实际通信系统中FSK信号的特点，进行简单的故障排查；2. 学生能通过实验操作，实现FSK信号的调制与解调，提高实践操作能力；3. 学生能运用编程软件，模拟FSK通信过程，培养编程与问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习FSK通信技术，增强对我国通信事业发展的自豪感，培养爱国主义精神；2. 学生在学习过程中，培养勇于探索、积极进取的精神，提高团队合作意识；3. 学生通过了解FSK技术在生活中的应用，认识到科技与生活的紧密联系，激发对科学技术的兴趣。
本课程针对初中年级学生，结合通信技术学科特点，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和问题解决能力。
课程目标明确，符合学生认知水平，有助于激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
在教学过程中，教师需关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. FSK基本概念：介绍FSK的定义、原理和应用场景，结合教材第二章第一节内容；- FSK信号的产生与特性；- FSK与ASK、PSK等其他数字调制方式的区别。
2. FSK调制解调过程：分析FSK信号的调制与解调原理，参考教材第二章第二节；- 调制过程：键控法、频率合成法等；- 解调过程：非相干解调、相干解调等。
3. FSK信号参数及其影响：讲解频偏、波特率等参数对通信质量的影响，结合教材第二章第三节；- 频偏对通信距离和抗干扰能力的影响；- 波特率与数据传输速率的关系。
4. FSK通信实验：安排实验课，让学生动手操作，实现FSK信号的调制与解调，参考教材第二章实验部分；- 实验器材与软件准备；- 实验步骤及注意事项。
FSK数字通信系统课程设计
数字通信系统的设计与实现摘要：数字频带系统作为一切数字通信传输的基础，无论在多么复杂的数字通信传输中数字频带系统永远都会存在，2是利用数字基带信号控制载波的频率来传送信息，是数字通信中使用较早的一种调制方式。
本设计为实现2数字通信系统，设计中利用仿真软件，采用2的设计方法对基带信号进行调制解调，完成整个传输系统仿真。
仿真过程旨在对传输系统各模块的参数设置包括码速率，滤波器的截止频率等，观察并分析波形。
最后达到对该传输系统的一个全面性能分析。
关键词：2；；系统仿真目录第1章引言............................................................................................. 错误!未指定书签。
1.1背景和意义.................................................................................... 错误!未指定书签。
1.2本课程设计的主要内容与结构安排 .......................................... 错误!未指定书签。
1.2.1主要内容 ................................................................................. 错误!未指定书签。
1.2.2本次设计的结构安排............................................................. 错误!未指定书签。
第2章2基本原理................................................................................. 错误!未指定书签。
2.12的基本原理................................................................................. 错误!未指定书签。
fsk通信原理课程设计
fsk通信原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解FSK通信的基本原理，掌握FSK调制解调技术的关键概念。
2. 学生能够运用FSK通信原理分析实际通信系统中的信号传输与接收过程。
3. 学生掌握FSK通信系统的性能指标，如带宽、功率、误码率等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的FSK通信系统，包括调制和解调过程。
2. 学生能够利用仿真软件对FSK通信系统进行模拟，观察和分析通信过程中的信号变化。
3. 学生能够通过实验验证FSK通信原理，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信科学的兴趣，激发他们探索通信技术发展的热情。
2. 培养学生的团队合作精神，提高他们在实际操作中解决问题的能力。
3. 引导学生关注通信技术在国家和人类发展中的应用，增强他们的社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，以提高学生的知识运用能力和实际操作技能。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生和教师明确课程预期成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. FSK基本原理：介绍FSK调制解调技术的概念、原理及其在通信系统中的应- 教材章节：第三章“数字调制解调技术”第2节“频移键控（FSK）”- 内容列举：FSK定义、FSK调制过程、FSK解调过程、FSK信号特点。
2. FSK通信系统性能分析：讲解FSK通信系统的关键性能指标，如带宽、功率、误码率等。
- 教材章节：第三章“数字调制解调技术”第3节“FSK通信系统性能分析”- 内容列举：带宽计算、功率分配、误码率分析、抗干扰能力。
3. FSK通信系统设计：引导学生学习如何设计FSK通信系统，包括调制器和解调器的设计。
- 教材章节：第四章“通信系统设计”第1节“FSK通信系统设计”- 内容列举：FSK调制器设计、FSK解调器设计、系统参数选择、性能优化。
4. FSK通信实验：安排实际操作环节，让学生动手进行FSK通信实验，加深对理论知识的理解。
FSK通信原理课程设计
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汇报人：
FSK通信系统软件设计
软件设计目标：实现FSK通信系统的功能 软件设计方法：采用模块化设计，将系统分为发送模块、接收模块、调制解调模块等 软件设计工具：使用C语言、Python等编程语言进行开发 软件测试：通过模拟通信环境进行测试，验证系统的稳定性和准确性
FSK通信系统实现流程
信号调制：将数字信号转换为模拟信号 信号传输：通过信道传输模拟信号 信号解调：将接收到的模拟信号转换为数字信号 信号解码：将数字信号转换为原始信息
FSK通信系统性能 分析
FSK通信系统误码率分析
误码率定义：接收端接收到的错误比特数与总比特数的比值 影响因素：信道噪声、信号强度、信号频率、调制方式等 误码率计算：通过实验或仿真得到误码率曲线 降低误码率的方法：提高信号强度、优化调制方式、采用信道编码技术等
FSK通信系统信噪比分析
信噪比定义：信号功率与噪声功率之比 信噪比影响：影响通信系统的传输质量、可靠性和稳定性 信噪比计算：信号功率/噪声功率 信噪比优化：通过调整信号功率、噪声功率或传输环境来提高信噪比
系统设计：采用FSK调制方式，实现数字信号的传输
硬件设计：包括发射机、接收机、天线等设备
软件设计：包括信号处理、调制解调、信号检测等算法 实验结果：成功实现FSK通信系统的设计与实现，传输速率和误码率满足 要求
案例二：FSK信号调制解调实验
实验目的：掌握FSK信号的调制和解调原理 实验设备：信号发生器、示波器、频谱分析仪等 实验步骤：设置信号发生器参数、进行信号调制、信号解调、频谱分析等 实验结果：成功实现FSK信号的调制和解调，得到清晰的频谱图
FSK信号调制原理
FSK信号调制：通过改变载波频率来传递信息 调制方式：连续波调制和脉冲调制 调制过程：将信息信号转换为频率信号 解调过程：将频率信号转换为信息信号
fsk调制解调课程设计
fsk调制解调课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解FSK调制解调的基本概念，掌握其工作原理；2. 学会FSK调制解调过程中频率变化的计算方法；3. 了解FSK调制解调技术在通信系统中的应用。
技能目标：1. 能够运用FSK调制解调技术进行信号的传输与接收；2. 能够分析FSK调制解调过程中出现的误差，并提出相应的解决方案；3. 能够运用所学知识设计简单的FSK调制解调电路。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信技术发展的关注和兴趣，提高学生的科技创新意识；2. 培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力；3. 引导学生认识到通信技术在国民经济发展中的重要作用，增强学生的社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子信息类学科，针对高中年级学生，课程内容具有一定的理论性和实践性。
学生在此阶段已具备一定的电子技术和数学基础，但对通信技术的了解相对较少。
因此，教学过程中应注重理论与实践相结合，激发学生兴趣，培养实际操作能力。
课程目标分解：1. 知识目标：通过课堂讲解、案例分析，使学生掌握FSK调制解调的基本原理和计算方法；2. 技能目标：通过实验操作、课后练习，使学生能够运用FSK调制解调技术，解决实际问题；3. 情感态度价值观目标：通过小组讨论、课外阅读，引导学生关注通信技术发展，培养科技创新意识和团队协作精神。
二、教学内容1. FSK调制原理及其数学表达：介绍FSK调制的基本概念，分析FSK调制过程中载波频率的变化规律，阐述FSK调制的数学表达式及其推导过程。
教材章节：第二章第二节“频率调制”2. FSK解调技术：讲解FSK解调的原理，分析常见的FSK解调方法，如非相干解调和相干解调，以及各自的优缺点。
教材章节：第二章第三节“频率解调”3. FSK调制解调电路设计：介绍FSK调制解调电路的基本组成，分析各部分电路的功能和原理，引导学生学会设计简单的FSK调制解调电路。
教材章节：第三章第一节“调制解调电路”4. FSK调制解调技术在通信系统中的应用：通过案例分析，让学生了解FSK调制解调技术在现实通信系统中的应用，如无线通信、卫星通信等。
fsk通信系统课程设计
fsk通信系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握FSK通信系统的基本原理和应用，包括频率分割、调制解调技术等。
知识目标要求学生了解FSK通信系统的优点和局限性，能够分析并解决实际通信问题。
技能目标则要求学生能够运用FSK通信系统进行数据传输和接收，具备实际操作能力。
情感态度价值观目标则是培养学生的创新意识和团队合作精神，激发他们对通信技术的兴趣和热情。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括FSK通信系统的原理、优点、局限性以及应用。
首先，介绍FSK通信系统的基本原理，包括频率分割和调制解调技术。
其次，讲解FSK通信系统的优点，如抗干扰能力强、传输速率高等。
然后，分析FSK通信系统的局限性，如频率资源受限、功率消耗大等。
最后，举例介绍FSK通信系统在实际应用中的案例，如电话通信、无线网络等。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，采用讲授法，向学生讲解FSK通信系统的原理、优点、局限性以及应用。
其次，运用讨论法，引导学生分组讨论实际通信问题，培养他们的解决问题的能力。
接着，采用案例分析法，分析具体案例，使学生更好地理解FSK通信系统的应用。
最后，进行实验操作，让学生亲自动手，掌握FSK通信系统的实际操作技能。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：教材《通信原理》、参考书《FSK通信技术》、多媒体资料（包括FSK通信系统的动画演示、实际应用案例等）、实验设备（如FSK调制解调器、示波器等）。
这些教学资源将丰富学生的学习体验，帮助他们更好地理解和掌握FSK通信系统。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化方式进行，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、小测验和期末考试。
平时表现主要考察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，占总评的20%。
作业分为多次，每次占10%，总计30%。
小测验在课程中进行两次，每次占15%，总计30%。
实验报告-通信系统课程设计
通信系统课程设计基于FSK调制的PC机通信电路设计姓名：学号：班级：1 目的、内容与要求 ● 目的: 掌握用FSK 调制和解调实现数据通信的方法,掌握FSK 调制和解调电路中相关模块的设计方法。
初步体验从事通信产品研发的过程. ● 课程设计任务: 设计并制作能实现全双工FSK 调制解调器电路,掌握用OrcadPspice、Protel99se 进行系统设计及电路仿真。
● 要求:合理设计各个电路,尽量使仿真时的频率响应和其他参数达到设计要求。
尽量选择符合标称值的元器件构成电路,正确完成电路调试。
2 系统总体方案框图 T L084 LM339● 信号调制过程如下:TL084 图2.1 FSK 系统总体方案图调制数据由信号发生器产生(电平为TTL,波特率不超过9600Baud),送入电平/幅度调整电路完成电平的变换,再经过锁相环(CD4046),产生两个频率信号分别为30kHz 和40kHz(发“1”时产生30kHz 方波,发“0”时产生40kHz 方波), 再经过低通滤波器 2,变成平滑的正弦波,最后通过线圈实现单端到差分信号的转换。
● 信号的解调过程如下:首先经过带通滤波器 1,滤除带外噪声,实现信号的提取。
在本设计中 FSK 信号的解调方式是过零检测法。
所以还要经过比较器使正弦信号变成方波,再经过微分、整流电路和低通滤波器 1 实现信号的解调,最后经过比较器使解调信号成为 TTL 电平。
在示波器上会看到接收数据和发送数据是一致的。
● 各主要电路模块作用:电平/幅度调整电路:完成TTL 电平到VCO 控制电压的调整;VCO 电路:在控制电压作用下,产生30KHz 和40KHz 方波;低通2:把30KHz、40KHz 方波滤成正弦波;线圈:完成单端信号和差分信号的相互转换;带通1:对带外信号抑制,完成带内信号的提取;限放电路:正弦波整形成方波,同时保留了过零点的信息; 微分、整流、脉冲形成电路:完成信号过零点的提取;低通1:提取基带信号,实现初步解调;比较器:把初步解调后的信号转换成TTL 电平;3 系统设计技术要求 。
通信原理课程设计报告（FSK）
通信原理课程设计报告（FSK）第一篇：通信原理课程设计报告(FSK)2FSK系统的调制与解调（一）课程设计目的：1.培养自己综合运用理论知识解决问题的能力。
2.学会应用Matlab的Simulink工具对通信系统进行仿真。
3.培养学生的自主创新能力与创新思维。
4.让学生初步掌握如何撰写课程设计总结报告。
（二）设计要求与内容：1).设计内容：完成2FSK系统，调制方法为开关法，解调法为相干解调。
2).设计要求：（1）设计2FSK系统数字通信系统的原理图。
（2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（包括低通滤波器、带通滤波器、基带信号、载波信号、高斯白噪声等）。
（3）观察仿真结果并进行波形分析（中间波形变化、眼图）。
（4）分析计算影响系统性能的因素。
（三）设计步骤1).2FSK系统原理图：2).各个模块具体参数：（1）.正弦波发生器1：（2）.正弦波发生器2：（3）.高斯白噪声：（5）带通通滤波器2：4）.带通通滤波器1：6）.低通通滤波器1：（（（7）带通滤波器2：（8）.判决器：3).仿真结果及波形分析：（1）基带信号：（2）调制信号1：（3）调制信号2：（4）调制后信号：（5）加了噪声的信号：（6）经过带通滤波器1后：（7）经过带通滤波器2后：（8）经过低通滤波器1后：（9）经过低通滤波器2后：（10）解调后的信号：（11）经判决器解调后的信号：（12）眼图：（四）分析误码率：1r Pe=erfc()22r =A2σ22由A=1σ=0.05⇒ r =10 2pe=8.50036660252034*10-4（五）设计心得体会：从设计中检验我所学的理论知识到底有多少，巩固已经学会的，不断学习我们所遗漏的新知识，把这门课学的扎实。
第二篇：通信原理课程设计报告课题学院专业学生姓名学号班级指导教师通信原理课程设计报告基于MATLAB的2FSK仿真电子信息工程学院通信工程二〇一五年一月基于MATLAB的基带传输系统的研究与仿真——码型变换摘要HDB3码编码规则首先将消息代码变换成AMI码；然后检查AMI码中的连0情况，当无4个或4个以上的连0串时，则保持AMI的形式不变；若出现4个或4个以上连0串时，则将1后的第4个0变为与前一非0符号（+1或-1）同极性的符号，用V表示（+1记为+V，-1记为-V）；最后检查相邻V符号间的非0符号的个数是否为偶数，若为偶数，则再将当前的V符号的前一非0符号后的第1个0变为+B或-B符号，且B的极性与前一非0符号的极性相反，并使后面的非0符号从V符号开始再交替变化关键词: HDB3码 MATLAB编码原则 V码 B码目一、背景知识二、MATLAB仿真软件介绍三、仿真的系统的模型框图四、使用MATLAB编程（m文件）完成系统的仿真五、仿真结果六、结果分析七、心得、参考文献录正文部分一、背景知识在实际的传输系统中，并不是所有的代码电气波形都可以信道中传输。
FSK课程设计报告
FSK通信系统课程设计院（系、部）：信息工程学院姓名：班级：学号：2014年1月8 日·北京一、目的通过本课程设计使学生深入理解和掌握FSK通讯系统的各个关键环节，包括基带信号形成、调试、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。
在数字信号处理实验课的基础上更加深入地掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。
使学生对FSK系统各个关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。
二、意义通讯技术的发展日新月异，本专业的学生不但需要掌握扎实的基础理论，而且还应该特别注意实践能力的培养。
本次设计是对学生综合能力的检验，它涉及三门主干课程，包括《通信原理》、《数字信号处理》、《C语言程序设计》。
通过本次设计对学生的综合运用专业基础知识及软件设计能力也会有较大的提高。
三、设计内容本次设计的主要内容是用软件模拟FSK系统。
原理如下所示：基带信号采用双极性二元码。
基带信号经过低通滤波后再与载波相乘进行调制，经过调制后的信号送入信道传输，在传输过程中，有用信号会受到各种信道噪声影响，我们用白噪声模拟信道噪声。
在接收端先经过通带滤波器提取信号，再采用相干解调和抽样判决恢复基带信号。
四、设计要求a)基带信号由本人学号的最低四位生成，每位学号用4位二进制表示，共16位。
如学号为98042099，最低四位为2099，其相应的基带信号为：0010000010011001，用双极性二元码表示为：－1－11－1－1－1－1－11－1－111－1－11。
基带信号的码元宽度T＝1/200s，载波频率f c为1000hz和2000hz。
b)BPF及LPF均采用有限长滤波器，用频率采样法或窗函数法设计，滤波器的阶数可选63、64、127、128。
LPF及BPF的特性如下图：c)滤波在时域中用卷积实现。
d)用C语言或matlab语言实现整个系统，并在屏幕上绘出各点的时域及频域图。
e)实验不同的噪声强度对系统的影响。
五、设计步骤a)设计滤波器。
FSK课程设计
摘要在通信过程中，调制与解调占有十分重要的地位。
假如没有调制与解调技术，就没有通信，没有广播和电视，也没有今天的 BP 寻呼、手持电话、传真、电脑通信及Internet 国际互联网。
本设计是基于MATLAB来实现调制与解调的仿真。
主要设计思想是利用MATLAB这个强大的数学软件工具方便快捷灵活的功能实现模拟调制解调中的幅度调制和角度调制及数字调制解调中的FSK和DPSK的调制解调设计。
首先，先介绍这几种模拟和数字调制解调的产生、频谱、解调等过程及原理，接着就编写相应的m文件先后对模拟调制中的幅度调制和角度调制里面的频率调制的进行仿真，并对仿真得出调试及仿真结果并进行分析。
FM调制的时候是让基带信号去控制振荡电路的频率，AM是用基带信号去控制载波的幅度。
无论哪一种调制方式，采用相干解调的性能优于非相干解调的性能。
而且DPS K可以消除PSK的“倒 ”现象。
DPSK的系统性能要优于FSK系统。
相干系统要求本地载波与发送信号之间保持同步，否则误码率增加。
因此，在高质量的数字通信系统中多采用相干解调，而对抗噪声性能要求不高的就采用较为简单的非相干解调。
关键词：MATLAB、调制解调、FSK目录1 概述 (1)1.1MATLAB软件简介 (1)1.2 FSK简介 (1)1.3课题发展的现状 (2)2 调制解调原理 (3)2.1 频移键控(FSK) (3)2.2 . FSK的数学分析 (3)2.2.1 FSK的时域分析 (3)2.2.3．FSK信号的调制方法 (4)2.2.4．二进制移频键控(2FSK)系统的总误码率 (5)3 调制与解调的MATLAB仿真实现 (7)3.1 FSK的调制解调的实现 (7)3.1.1 FSK调制实现 (7)3.2.2 FSK相干解调实现 (10)4 总结 (11)参考文献 (13)致谢 (14)附录：FSK调制解调程序清单 (15)1 概述1.1MATLAB软件简介MATLAB是由MATH WORKS公司于1984年推出的一种面向科学与工程的计算软件，通过MATLAB和相关工具箱，工程师、科研人员、数学家和教育工作者可以在统一的平台下完成相应的科学计算工作。
完整版基于MATLAB2FSK数字通信系统设计
鉴于 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授课和实验授课的综合和总结。
经过此次课程设计，使同学认识和理解通信系统，掌握信号是怎样经过发端办理、被送入信道、尔后在接收端还原。
要修业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。
可以依照设计任务的详细要求，掌握软件设计、调试的详细方法、步骤和技巧。
对一个本质课题的软件设计有基本认识，能进一步掌握高级语言程序设计基本看法，掌握基本的程序设计方法，拓展知识面，激发在此领域中连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，大多数拥有带通传输特点，必定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，产生新式的数字调制。
本课程设计旨在依照所学的通信原理知识，并鉴于 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。
可以鉴于 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信号的波形可以看作是两个不同样载频的2ASK信号的叠加。
可以利用频率的变化传达数字基带信号，经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作是两个不同样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，这特别方便，可以直接应用两个函数，一个是WGN，另一个是 AWGN。
fsk频域课程设计
fsk频域课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握FSK频域的基本概念、原理和应用。
通过本课程的学习，学生应能够：1.描述FSK频域的基本概念，理解其原理和特点。
2.分析FSK信号的频谱结构，掌握其调制和解调过程。
3.应用FSK技术解决实际通信问题，如噪声抑制、信号传输等。
在技能目标方面，学生应能够：1.使用常用的FSK调制和解调工具，进行信号的分析和处理。
2.设计简单的FSK通信系统，并对其性能进行评估。
在情感态度价值观目标方面，学生应能够：1.认识到FSK技术在现代通信系统中的重要性，激发对通信技术的兴趣。
2.培养严谨的科学态度，对待学习和实践中的问题能够积极思考和解决。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括FSK频域的基本概念、原理和应用。
具体包括以下几个方面：1.FSK频域的基本概念：介绍FSK技术的定义、原理和特点，以及其在通信系统中的应用。
2.FSK信号的频谱结构：分析FSK信号的频谱结构，了解其调制和解调过程。
3.FSK技术的应用：介绍FSK技术在实际通信问题中的应用，如噪声抑制、信号传输等。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解FSK频域的基本概念、原理和应用，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，引导学生深入思考和理解FSK技术。
3.案例分析法：分析实际通信问题中的FSK技术应用，帮助学生将理论知识应用于实践。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手进行FSK信号的调制和解调，提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用合适的教材，如《通信原理》等，为学生提供系统的理论知识学习。
2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资料和扩展知识。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，直观地展示FSK技术的原理和应用。
FSK系统课程设计-通信原理
1 目的分析1.1 任务分析通过FSK移频键控完成数据传输电路的设计，实现基带信号的FSK传输功能，收发波形一致，载波频率分别为2950HZ,1475HZ。
1.2 具体分析为完成基带信号数据传输的任务，我们要设计相应的电路，电路的设计采用自底向上，先设计各模块电路，然后再将各模块串接起来，主要的模块：信源模块，基带信号模块，调制模块，传输模块，解调模块。
信源模块：提供载波频率，在这里我们主要讨论2FSK，所以两路载波是方波信号，若输入的是模拟信号则须要经过波新变换，完成从模拟信号到方波信号的转换；基带信号模块：相当于发送信号，这是我们要发送的信息，即我们所说的M序列，我们可以选择其形式，以上讨论的信源模块与基带信号模块可以由实验室提供这就很好的降低我们的设计难度。
我们的重点是要设计后面三个模块：调制模块，传输模块，解调模块，这也是关键技术所在。
调制模块：实现基带信号的调制，由于基带信号的频率较低，难以实现传输要求，我们必须进行调制，这个步骤完成以后，就将M序列搭载高频信号上面。
传输模块：我们讲的信道，但在这里我们主要考虑理想情况，忽略信道噪声和其他干扰因素，因此我们直接将调制模块与解调模块相连。
解调模块：将基带信号还原出来，即我们所说的接收信息。
从上面来看我们的核心任务设计调制与解调模块，这是决定试验成功的关键因素所在，选择的方式不恰当，系统将无法完成设计任务。
从以上可以看出我们的大致思路：选择各模块的工作方式，模块电路实现，组装检验，调试合格，硬件实现。
2 基础知识2.1 基本原理数字频率调制又称频移键控，简记FSK,二进制频移键控记作2FSK 。
FSK 调制信号产生的工作原理是用载波的频率变化来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。
由于数字消息只有有限个取值，相应地，作为己调的FSK 信号的频率也只能有有限个取值。
那么，2FSK 信号便是符号“1”(传号)对应于载频f1,符号“0”(空号)对应于载频f2来实现。
FSK通原课设
目录第1章绪论 (1)1.1意义 (1)1.2 设计要求 (1)第2章 FSK设计的原理与方案 (2)2.1 FSK 的调制 (2)2.1.1 直接调频法 (2)2.1.2 频率键控法 (2)2.1.3 FSK 调制的建模方框图及电路符号 (4)2.2 FSK 的解调 (5)2.2.1 同步（相干）解调法 (5)2.2.2 非相干解调法 (5)2.2.3 匹配滤波器解调法 (6)2.2.4 FSK解调的建模方框图及电路符号 (6)第3章FSK设计的程序与仿真 (7)3.1 FSK 基于VHDL语言调制 (7)3.1.1 FSK 调制程序 (7)3.1.2 FSK调制VHDL程序仿真图 (9)3.1.2.1 Quartus II仿真结果 (10)3.1.2.2 Vivado仿真结果 (11)3.1.3 FSK调制电路 (12)3.2 FSK 基于 VHDL语言解调 (12)3.2.1 FSK 解调程序 (12)3.2.2 FSK解调VHDL程序仿真图 (14)3.2.2.1 Quartus II仿真结果 (14)13.2.2.2 Vivado仿真结果 (15)3.2.3 FSK解调电路 (15)3.3 Vivado软件仿真程序 (16)第4章课程设计心得 (18)参考文献 (19)2第1章绪论1.1意义数字调制技术是现代通信的一个重要内容，在数字通信系统中。
由于数字信号具有丰富的低频成份，不宜进行无线传输或长距离电缆传输，因而需要将基带信号进行数字调制 (Digital Modulation) 。
数字调制同时也是数字信号频分复用的基本技术。
数字调制与模拟调制都属于正弦波调制，但是，数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制。
因而数字调制具有自身的特点。
一般说来数字调制技术分为两种类型：一是把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；二是利用数字信号的离散取值去键控载波，从而实现数字调制。
后一种方法通常称为键控法。
matlab数字通信系统课程设计fsk
一、概述数字通信系统是当今信息传输领域中的重要组成部分，而频移键控（FSK）调制技术是其中常用的一种调制方式。
在FSK调制中，信号的频率被调整以传输数字信息。
随着数字通信技术的发展，利用Matlab进行数字通信系统的课程设计已成为了提升学生综合能力的重要组成部分。
本文将通过基于Matlab的FSK数字通信系统课程设计，探讨其设计目的、内容、方法与实现等方面的相关内容。
二、课程设计的目的1. 培养学生的实际操作能力FSK数字通信系统课程设计通过具体的实验操作，能够帮助学生更好地理解数字通信系统的原理和技术,从而提高他们的实际操作能力。
2. 提高学生的编程能力通过Matlab编程实验，学生能够深入了解数字通信系统的模型和算法实现，培养他们的编程能力和创新思维。
3.加深学生对数字通信系统原理的理解通过设计数字通信系统，学生能够更深入地了解FSK调制的基本原理和相关算法，从而加深对数字通信系统原理的理解。
三、课程设计的内容1. FSK调制的基本原理和模型在课程设计中，需要包括FSK调制的基本原理和模型，介绍数字信号调制的基本概念以及FSK调制的工作原理。
2. Matlab编程实现FSK数字通信系统学生需要通过Matlab编程，实现FSK数字通信系统的模型，并进行仿真实验，验证设计的可行性。
3. 实际通信系统的应用课程设计还需通联实际通信系统的应用，如蓝牙等，对FSK数字通信系统进行实际应用的分析和研究。
四、课程设计的方法1. 理论学习与实践相结合课程设计既要注重学生对FSK调制原理的理解，又要注重实际操作，通过理论学习与实践相结合的方式，提高学生的综合能力。
2. 分组合作为了实现较大规模的数字通信系统实验，可以采用学生分组合作的方式，培养学生的团队合作精神。
3. 实验报告撰写每个学生或学生组在完成实验后，需要撰写实验报告，将实验设计、结果和分析等内容有条理地呈现出来，提高学生的表达能力和实验总结能力。
五、课程设计的实现1. 设计实验流程确定FSK数字通信系统课程设计的实验流程，包括理论学习、Matlab 编程、仿真实验和实验结果分析等环节。
fsk通信系统的设计
目录1二进制频移键控的原理 (1)1.1一般原理与实现方法 (1)1.2 FSK信号的解调 (3)2单元电路设计 (6)2.1 2FSK调制系统 (6)2.2 2FSK解调系统 (7)3总体电路图设计 (9)4仿真结果 (10)5系统元件 (11)5.1电子开关CD4066 (11)5.2 元件清单 (12)6实物制作与调试 (13)6.1 调试步骤 (13)6.2 注意事项 (13)6.3 故障诊断 (14)7心得体会 (15)参考文献 (16)1二进制频移键控的原理数字频率调制是数据通信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，抗噪声和抗衰减性能较强，因此在中低速数据通信系统中得到了广泛的应用。
1．1一般原理与实现方法数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。
数字调频信号可以分相位离散和相位连续两种情形。
若两上振荡器频率分别由不同的独立振荡器提供，它们之间相位互不相关，这就叫相位离散的数字调频信号；若两上振荡频率由同一振荡信号源提供，只是对其中一个载波进行分频，这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。
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1.1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。
图1.1 2FSK信号的产生方法及波形示例根据以上2FSK信号的产生原理，已调信号的数字表达式可以表示为（1-1）其中，s(t)为单极性非归零矩形脉冲序列（1-2）（1-3）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 （1-4）是的反码，即若 =0，则 =1；若 =l ，则 =0，于是 （1-5）分别是第n 个信号码元的初相位。
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1 绪论1.1 概述20世纪50年代后期，随着计算机技术、微电子技术、传感技术，激光技术、卫星通信和移动通信技术、航空航天技术等新技术的发展和应用，尤其近代以计算机为主体的互联网技术的兴起和发展，它们相互结合、相互促进，将人类社会推入到高度信息化时代。
通信的目的是传输含有信息的消息。
消息有多种形式，话音、文字、数据、符号、图像等等都是消息。
原始的数据信号有两种基本形式，一种是模拟的，另一种是数字的。
模拟数据信号是在某一数值范围内可以连续取值的信号。
数字数据信号是只取有限个离散值的数字序列。
由于数字数据更便于存储、处理和传输，而模拟数据经过取样、量化和编码，可以转换成数字数据。
因此，模拟数据的传输只有在特定条件下才被使用，而数字数据的应用越来越多。
信号的调制方式也由模拟方式持续广泛地向数字方式转换。
数字调制有三种基本形式:移幅键控法ASK、移频键控法FSK、移相键控法PSK。
在ASK方式下，用载波的两种不同幅度来表示二进制的两种状态。
ASK方式容易受增益变化的影响，是一种低效的调制技术。
在电话线路上，通常只能达到1200bps的速率。
在FSK方式下，用载波频率附近的两种不同频率来表示二进制的两种状态。
在电话线路上，使用FSK可以实现全双工操作，通常可达1200bps的速率。
在PSK方式下，用载波信号相位移动来表示数据。
PSK可以使用二相或多于二相的相移，利用这种技术可对传输速率起到加倍的作用。
在FSK调制解调器的使用范围较广，目前已经不完全局限在有线网络通信里。
它已经延伸到无线电通信，生物医学，机械等领域。
FSK调制解调器的设计的模型简单，设计方式也不仅仅建立在电器元件上，利用软件搭建模型也成为目前很常用的方法。
但是在FSK方式中，相邻码元的频率不变或者跳变一个固定值，在两个相邻的频率跳变的码元之间，其相位通常是不连续的。
如果对FSK信号做某种改进，使其相位始终保持连续，就产生了MSK信号，MSK是FSK 的一种特殊情况。
MSK调制后的波形在时域内具有恒定包络结构,在频域内频谱具有很小的旁瓣,主瓣宽度窄,带外辐射小的优点，并且在主瓣带宽之外功率谱旁瓣的下降也更加迅速，从而克服了一般FSK、PSK、QAM等调制方式具有相位突变而影响已调信号高频分量衰减的缺点。
正是因为MSK具有诸多的性能优势，所以它比较适合在窄带信道中传输，广泛应用于无线移动通信的数据传输中。
1.2数字调制方式的发展状况数字信号调制技术是从最基本、最简单的二进制数字调制的2ASK，2FSK，2PSK的基础上发展起来的。
幅度键控信号的调制原理就是使载波的幅度随数字基带信号的变化而变化；频率键控信号的调制原理就是使载波的频率随数字基带信号的变化而变化；相位键控信号的调制原理就是使载波的相位随数字基带信号的变化而变化。
数字信号调制的分类如图1-1所示。
图1-1 数字信号调制的分类众所周知，一个通信系统的质量，在很大程度上依赖于所采用的调制方式。
调制是为了使信号特性与信道特性相匹配，因此调制方式的选择是由系统中的信道特性决定的。
随着大容量下，远距离数字通信的发展，譬如卫星数字通信、数字微波接力通信、卫星广播通信的发展，系统中出现了个新问题：信道中同时存在着带限与非线性的特性。
在这种信道条件下，传统的数字调制方式则面临着一场新的挑战。
为适应这类信道的特性，迫使人们在传统的数字调制基础上，探索新的数字调制技术：恒包络数字调制技术。
约在1976年，从理论上和实践上比较完整的总结出了MSK这种调制方式。
MSK属于恒包络数字调制技术，现代数字调制技术的研究，主要是围绕着充分节省频谱和高效率地利用可用频带这个中心而展开的。
MSK具有包络恒定或包络起伏很小、最小功率谱占用率两个特点，因此受到广泛的研究和利用。
GMSK(高斯型最小频移键控)调制技术是从MSK调制的基础上发展起来的一种数字调制方式，应高速无线数据业务的需求,当前通信常用的GPRS（通用分组无线业务）是一种基于GMSK的技术，是构架在传统GSM网络之上的一种标准化的分组交换数据业务，可以提供高达115kbit每秒速率的分组数据业务，从而使得包括图片、话音和视频的多媒体业务在无线网络中的传输成为现实。
GPRS采用分组交换技术、在通信的过程中不需要建立和保持电路，符合数据通信突发性的特点，并且呼叫建立时间很短。
GPRS不再根据用户实际的数据流量来计费，这样就允许用户始终在线，享受方便快捷的服务。
因此，GPRS被认为是第二代移动通信系统向第三代移动通信演进的重要一步。
1.3 可行性分析Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink 可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
2 MSK通信系统最小频移键控(MSK)调制是恒包络调制方式的一种，能够产生包络恒定、相位连续的调制信号。
其带宽窄，频谱主瓣能量集中，旁瓣滚降衰减快，频带利用率高，在现代通信中得到了较为广泛地应用。
本课题主要是分析和研究MSK 信号的调制解调原理。
数字通信系统的一般模型如图2-1所示。
本章主要研究MSK 理论知识，首先介绍MSK的基本原理及一般特点，然后分别就调制和解调原理分别进行详细分析。
图2-1数字通信系统的一般模型2.1 MSK基本原理和特点2.1.1 MSK的基本原理MSK是2FSK的改进，2FSK体制虽然性能优良、易于实现，并得到了广泛的应用，但它也有一些不足之处。
首先，它占用的频带宽度比2PSK大，即频带利用率低；其次，若用开关法产生2FSK信号，则相邻码元波形的相位可能比连续，因此在通过带通特性的电路后由于通频带的限制，使得信号波形的包络产生较大起伏。
为了克服这些缺点，将2FSK作相应的改进就发展出MSK信号，其波形图如图2-2所示。
图2-2 MSK信号波形示例MSK有时叫做快速频移键控（FFSK），有时也叫做最小频移键控（MSK）。
MSK信号的表达式可写为或者这里2.1.2 MSK的特点1、恒定包络，允许用非线性幅度饱和器件放大。
2、连续相位，使得功率谱密度按f 速率降低。
功率谱在主瓣以后衰减地较快。
MSK信号的功率谱表示式为2.2 MSK调制原理MSK具有两种调制方式，当把MSK看作是OQPSK时，称作正交调制；而把MSK看作是CPFSK调制时，叫做CPE调制，这是由于CPFSK也是CPM的一种，而CPM 可由连续相位编码（CPE）加无记忆信道（MM）的形式进行分解调制]14[。
所以称这种调制方式为CPE+MM调制。
而本文只重点阐述正交调制。
2.21 MSK的正交表示2.2.2 MSK的正交调制2.3 MSK 通信系统的性能指标最小移频键控ＭＳＫ是相位连续的FSK 的一个特例．MSK 有称快速移频键控．它的特点有以下几点：(1)MSK 信号是恒定包络的信号，适用于功率受限进行非线性放大的场合； (2)信号的频率偏移为A f =l ／4Tb ，相应的调制指数为h=0.5； (3)在一个码元周期内，MSK 信号应包括1／4载波周期的整数倍； (4)以载波相位为基准的信号相位，在一个码元期间线性地变化； (5)在码元转换时刻，信号的波形没有突变，即信号的相位是连续的； (6) 1码和0码的波形正交，有利于构成最佳接收系统来降低误码率； (7)频谱中高频分量少，衰减快，功率谱密度集中，频带利于率高。
(8)ＭＳＫ信号在第Ｋ码元的相位不仅与当前码元k α有关，而且与前面的码元及1-k α其相位有关．4 基于MATLAB的MSK系统原理仿真本章主要使用MATLAB及MATLAB中的Simulink仿真模块对MSK调制解调系统进行仿真，并深入分析相关结果。
4.1 MSK系统仿真模型数字通信系统的仿真流程可以概括为：信号的产生与输出、编码与解码、调制与解调、滤波器以及传输介质的模型。
根据Simulink提供的仿真模块，数字调制系统的仿真可以简化成如图4-1所示的模型：MSK仿真系统是数字调制系统的一种，基本的构成可按图4-1搭建相应模块。
Simulink通信工具箱中提供了专门的MSK调制和解调模块，利用Simulink通信工具箱中的MSK调制解调模块及合适的信号源与信道即可。
其Simulink仿真模型如图4-2所示：4.2 MSK系统仿真中的参数设置（1）Simulink通信工具箱中的Comm Sources/Data Sources提供了数字信号源Bernoulli Binary Generator，这是一个按Bernoulli分布提供随机二进制数字信号的通用信号发生器。
Bernoulli Binary Generator的参数设置如图4-3所示。
图4-3 Bernoulli Binary Generator的参数设置（2）MSK调制器和解调器的参数设置如图4-4所示：图4-4 MSK调制器和解调器的参数设置因为输入的数据是0、1序列，所以选择MSK调制模块接收的数据类型Bit(位) 型，阶段性补偿（phase offset）设置为pi/4，这是MSK系统调制的基本参数，而抽样的值（Samples per symbol)设为8。
选择MSK解调模块输出的数据类型为Bit(位)型，因为输入调制的数据是0、1的序列，解调后数据应与它为同一类型，阶段性补偿（phase offset）设置为0，这是MSK系统解调的基本参数，而抽样的值（Samples per symbol)与调制模块一样设为8。
其中，各参数要满足以下的关系：Symbol period > 1/(Carrier frequency)Input sample time < 1/[2*Carrier frequency + 2/(Symbol period)] Output sample time <1/[2*Carrier frequency + 2/(Symbol period)] （3）AWGN通道参数设置如图4-5所示：4-5 AWGN通道参数设置本设计使用相对较简单的一个加性高斯白噪声信道作为噪声信道，它在二进制相位调制信号中叠加高斯白噪声。