2fsk调制解调电路设计毕业设计(论文)word格式

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。

2FSK

n(t)

FSK信号包络解调方框图

设频率

1

f代表数字信号1；

2

f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

1

f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

2

f，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

1

f或

2

f，两路输出的判决准则不变，因此可以判决出FSK信号。

带通f1

滤波器

带通f2

滤波器

包络检波器

包络检波器

抽样判决器

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。键控法产生的FSK信号频率稳定度可以做得很高并且没有过渡频率，它的转换速度快，波形好。

如下

如果用数字信号（从4053-ABC 端输入）来键控两个不同的载波频率，即信号的符号是用二进制的基带信号是用“0”和“1”电平来表示的。“1”对应于载波频率1f ,“0”对应于2f 。这种称为二进

制频移键控（2FSK ）。而其振幅和初始相位不变。故其表示式为：

式中，A －振幅 (υ)是个常数，表明码元的包络是矩形脉冲，W 1和W 0为两个不同的频率的码元的角频率。其电路图设计如下：

2.2 FSK 解调单元

2FSK 信号的解调方法有：包络检波法、相干解调法、鉴频法、

⎩⎨

⎧++=”时

当发送“”时当发送“0)cos(

1)cos()(0011ϕωϕωt A t A t s

(b)包络检波器和抽样判决器

由窄带滤波器输出的高频信号通过变容二极管构成的检波器，包络检波器将各自的包络取出至抽样判决器，抽样判决器在抽样脉冲

这是错误接收。这样便能得到对应于原数字信号的基带脉冲信号，从而达到解调的目的。

三、系统仿真

本次设计系统仿真采用SystemView，它是一个完整的动态系统设计、分析和仿真的可视化开发环境。它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合及多速率系统，可用于各种线性、非线性控制系统的设计和仿真。本次设计主要是对系统的发端和收端进行仿真，其2FSK调制器的输出端、收端的输入点（即加了噪声后接收到的信号）、解调器的输出端等几个地方进行测试，其仿真电路图及仿真波形分别如下图：

(A)系统仿真电路图

(B)NRZ码元波形

(C)键控法产生的2FSK波形

(D)上路经过包络检波后的波形

(F)下路经过包络检波后的波形

(G)2FSK信号经解调后的波形

四、总结与体会

两周的课程设计在忙忙碌碌中一晃而过。刚开始，我们头绪不是很清楚，不知道从哪里入手，但通过老师的耐心指导并和同学认真研究设计课题，跑图书馆查资料、确定基本设计方案、对所用芯片功能进行查找、调试、上机仿真等，经历了一次次的困难，却积累了很多宝贵的经验。在整个课程设计的过程中遇到的问题主要有以下三点，第一：基础知识掌握的不牢固，主要表现在一些常用的电路的形式和功能不清楚，对书本上的内容理解不够透彻。第二：对一些常用的应用软件缺少应用，体现在画电路图和系统的仿真的时候，对这些软件的操作不熟练，浪费了很所时间。第三：相关知识掌握的不够全面，缺少系统设计和仿真的经验。

这次课程设计进一步端了我的学习态度，学会了实事求是，严谨的作风，提高了动手能力。对自己要严格要求，不能够一知半解，要力求明明白白。急于求成是不好的，我有所感受。如果省略了那些必要的步骤，急于求成，不仅会浪费时间，还会适得其反。在我看来，懂得少，并不可怕，可怕的是不向别人虚心学习。没有人生下来就知道什么，也没有人生下来就很聪明。即使天才，也要通过后天的努力，才获得成功的。我觉得动手之前，头脑里必须清楚该怎么做，这一点是很重要的。就目前来说，我的动手能力虽然差一点，但我想，通过我的不懈努力，在这方面，我总会得到提高。这一点，我坚信。因为别人能做到的，我也一定能做到。

当中我遇到了一些困难，由于粗心大意出了一些简单的错误，浪费了一些时间去改正，幸好有老师们的耐心指导和同组同学的热心帮助，给我指出了错误的原因，以及改正方法，在此我非常感谢！

在此次的课程设计中我最大的体会就是进一步认识到了理论联