2FSK调制解调系统设计资料
2FSK调制解调原理及设计
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f1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{)cos()cos(21122)(θωθωϕ++=t A t A FSK t 时发送时发送"1""0"式中，假设码元的初始相位分别为1θ和2θ；112f π=ω和222f π=ω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)(t g 及其反)(t g 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。
(a) (b)2FSK 信号产生原理图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)cos(])([)cos(])([)cos(·)()cos()()(221122112θωθωθωθωϕ+-++-=+++=∑∑∞-∞=∞-∞=t nT t g a t nT t g a t t g t t g t n s n n s n FSK其中)(t g 是脉宽为s T 的矩形脉冲表示的NRZ 数字基带信号。
{P ,0P11概率，概率-=n a {P 1,0P1-=概率，概率na其中，n a 为n a 的反码，即若1=n a ，则0=n a ；若0=n a ，则1=n a 。
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)]()()()([]|)(||)(||)(||)([|)()()(2211161222221211622221f f f f f f f f T f f Sa T f f Sa T f f Sa T f f Sa f S f S f S S S S S T ASK ASK FSK S++-+++-+++-+++-=+=δδδδππππ2FSK 信号带宽为 s s FSK R f f f f f B 2||2||21212+-=+-≈ 式中，s s f R =是基带信号的带宽。
2FSK调制解调实现课程设计报告---精品管理资料
DSP综合课程设计2FSK调制解调的实现组号：10组姓名：yansir学号：指导老师：日期:专业：一、目的和意义1、地位和作用：本课程是"信息工程"专业的重要课程。
它以数字信号处理、DSP原理及应用等课程为先修课程。
通过这门课程设计要能够让学生,深层次地理解DSP芯片的使用方法及程序编写的基本原则。
2、目的和任务：《DSP系统课程设计》是一项实践教学内容。
通过本课程的学习，使学生掌握典型DSP芯片的结构、原理和典型应用，既巩固《数字信号处理基础》、《DSP原理及应用》中的基础理论知识，又为学生日后从事相关系统开发设计奠定基础。
二、内容与要求绘制具备AD功能的DSP最小系统电路图，设计基于DSP的2FSK调制解调程序.设计2FSK调制解调的DSP程序，并给出相应的仿真结果。
1、DSP综合试验箱的结构原理和设置；存储器、逻辑控制等模块的原理和配置。
2、开发工具熟悉DSP开发系统的连接；进一步熟悉CCS2。
2开发环境的使用方法.3. DSP结构进一步熟悉DSP的硬件构造，特别是DSP外围存储单元及接口电路的设计。
4. DSP最小系统设计绘制DSP最小系统电路图:外围存储器及ADC电路的设计.5. 2FSK调制及解调理解2FSK调制及解调的原理，设计2FSK调制及解调的方案，给出具体的实现思路.6. FIR滤波器计算FIR实现所需的参数.7。
FIR滤波器实现编写FIR滤波器实现的 DSP程序.8．2FSK调制及解调实现给出2FSK 调制及解调实现流程图，编写相关DSP 实现程序。
9．仿真验证2FSK 调制及解调的DSP 程序,给出相应的仿真结果三、原 理2FSK 调制算法2FSK 调制采用查表法,可以实现较好的实时性，特别适用于通信载波的生成.在DSP 的程序存储空间，使用Q15 定点数格式在［0，2π]上以2π/N 的相位间隔固化N 点正弦值,以供查表,在此取N=12.这样对于F 0和F 1的取样间隔分别为：⎪⎩⎪⎨⎧=*=*=∆=*=*=∆”时发送数据“”时发送数据“1,2192/3212/110,1192/1612/00Fs F N i Fs F N i （1） 使用DSP 定时器T0，用来实现对数据解调DAC 输出速率的控制。
2FSK调制与解调系统设计与仿真
2FSK调制与解调系统设计与仿真一、引言2FSK（两频移键控）调制与解调是一种基于频率变化的数字调制与解调技术，常用于数字通信系统中。
本文将介绍2FSK调制与解调系统的设计与仿真过程。
1.系统原理a)数字信号生成：生成要传输的数字信号，可通过随机产生0和1的序列或者由外部输入得到。
b) 载波信号生成：生成两个频率分别为fc1和fc2的正弦波信号。
c)数字信号与载波信号调制：将数字信号与载波信号进行调制，根据数字信号的每一位来选择对应的载波频率。
2.仿真步骤在MATLAB等仿真软件中，可以进行2FSK调制系统的仿真：a)生成数字信号：生成一定长度的随机01序列或者由外部输入得到的数字信号。
b) 生成载波信号：生成两个频率分别为fc1和fc2的正弦波信号。
c)数字信号与载波信号调制：根据数字信号的每一位来选择对应的载波频率进行调制。
d)绘制调制后的信号波形。
1.系统原理2FSK解调系统将2FSK调制的信号转换为数字信号，实现数字信号与模拟信号的转换。
具体设计如下：a)接收信号：接收被调制的信号。
b) 与载波信号相乘：将接收信号与两个频率分别为fc1和fc2的正弦波载波信号相乘。
c)预处理：去除直流分量。
d)低通滤波：通过低通滤波器滤除高频成分。
e)匹配滤波：利用匹配滤波器，分别滤出与两个载波频率相关的信号。
f)判决：根据滤波后的信号幅值大小进行判决，得到数字信号。
2.仿真步骤在MATLAB等仿真软件中，可以进行2FSK解调系统的仿真：a)接收信号：接收被调制的信号。
b) 与载波信号相乘：将接收信号与两个频率分别为fc1和fc2的正弦波载波信号相乘。
c)预处理：去除直流分量。
d)低通滤波器设计：设计一个合适的低通滤波器以滤除高频成分。
e)匹配滤波器设计：设计两个匹配滤波器，使其与对应载波频率相匹配。
f)与滤波后信号进行判决：根据滤波后的信号幅值大小进行判决，得到数字信号。
g)绘制解调后的信号波形。
四、总结2FSK调制与解调系统可以将数字信号转换为模拟信号进行传输，并将模拟信号解调为数字信号。
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调制及解调器的设计与实现设计
2FSK调制与解调一、设计目的1. 经历工程设计与实现过程，为后续进行毕业设计奠定工作基础；2.掌握2FSK的调制与解调的实现方法；3.遵循本系统的设计原则，理顺基带信号、传输频带及两个载频三者间相互间的关系；4.加深理解2FSK调制器与解调器的工作原理，学会对2FSK工作过程进行检查及对主要性能指标进行测试的方法。
二、设计内容1. 根据2FSK调制器与解调器的组成原理设计实现方案；2. 理顺低通滤波器3db带宽与基带信号传输速率间的关系，两个载频间隔和基带信号速率间的关系；3. 用硬件电路或软件模拟实现设计方案。
4. 着眼于时间、频率、频谱、频带，观察2FSK信号。
在时域，观察单元电路各点的波形、眼图、误码；在频域，观察已调信号、调制信号的频谱，测算传输带宽；测量两个载频频率；5. 根据实验记录的波形和数据，分析2FSK调制解调过程和性能。
三、2FSK信号调制解调原理在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，完成频谱搬移，变换成频带信号后，才能在带通传输特性的信道中传输。
在二进制数字调制中，若载波的频率随二进制数字基带信号在f1和f2两个载频间切换，则产生二进制移频键控制信号（2FSK信号）。
二进制移频键控制信号的产生方法如图1所示。
图1（a）是采用数字键控的实现方法，图1（b）是方波2FSK信号的时间波形。
2图1 （a）2FSK调制框图在图1（a ）中，两个载频受输入的二进制基带信号控制，在一个码元 TS 期间，输出 f1 或 f2 两载频之一。
若二进制基带信号的“1”对应于载频 f1，“0”对应于载频 f2，则二进制移频键控制信号的时域表达式为：式中，A 为两个载波的幅度（数字电路的输出幅度，设两幅度正好相等)ω1=2πf1，ω2=2πf2，θ1和θ2是两个载频的初始相角；m1(t) 和 m2(t)是周期开关函数，定义为：且m 1(t)和m 2(t)满足下列关系式：二进制移频键控信号的解调可采用相干解调和非相干解调。
2FSK的调制与解调器的设计与实现
2FSK的调制与解调器的设计与实现2FSK（两种频移键控）调制和解调是一种常用的调制和解调技术，常用于数字调制解调器的设计和实现。
本文将重点介绍2FSK调制和解调器的设计和实现。
2FSK调制器的设计和实现主要包括以下几个步骤：1.确定调制参数：首先需要确定调制的载波频率和两个不同频率对应的数字信号。
通常情况下，我们将低频信号对应的载波频率记为f1，高频信号对应的载波频率记为f2、我们需要根据实际要求确定这两个频率，并将数字信号映射到这两个不同频率上。
2.生成基带信号：根据2FSK调制的原理，我们可以将数字信号直接映射到两个不同频率的基带信号上。
可以通过调制算法来生成这两个基带信号，常见的调制算法有二进制调制算法和先进调制算法等。
3.载波产生：根据选定的载波频率，我们需要生成对应的正弦波信号。
可以通过使用数字信号处理器（DSP）或外接的波形发生器生成这两个不同频率的正弦波信号。
4.调制器的实现：将基带信号与对应的正弦波信号进行相乘，并将结果相加即可完成2FSK调制。
这里可以使用模拟调制器或数字调制器进行实现，模拟调制器通常使用乘法器和加法器进行实现，数字调制器则可以使用相应的库函数或算法进行实现。
2FSK解调器的设计和实现主要包括以下几个步骤：1.信号接收：首先需要接收到经过调制传输后的2FSK信号。
可以使用天线、接收机或其他接收设备将信号接收并放大。
2.信号滤波：由于信号在传输过程中可能受到噪声的影响，因此需要进行信号滤波以去除噪声。
可以使用低通滤波器对信号进行滤波，滤除高频噪声成分。
3.信号解调：根据2FSK调制的原理，我们可以根据两个不同频率之间的差异来判断接收到的信号是属于哪个频率对应的数字信号。
可以通过频率判决算法来实现2FSK信号的解调，常见的频率判决算法有非线性判决算法和线性判决算法等。
4.数字信号恢复：解调之后得到的是两个不同频率的数字信号，需要进一步对这些数字信号进行处理，恢复出原始的数字信号。
2FSK调制解调电路的设计(校内设计)
2FSK调制解调电路的设计(校内设计)摘要本文介绍了2FSK调制解调电路的设计过程，它是一种广泛应用的调制和解调技术。
主要特征是它可以实现低功耗、低噪声抗干扰能力、宽带容量及通信效率提高等优点，可以大大提高数字信号处理速度和传输的可靠性。
本文的目的是尝试解调电路的性能设计，最新的电路元件和软件工具等，以使解调电路实现较好的性能。
关键词：2FSK调制，解调电路，性能设计，元件，软件工具1 引言自从商业通信发明以来，对信号传输的调制解调技术不断地进行创新与改进，以满足不断提高的信号传输效率和降低信号误码率的要求 [1] 。
2FSK调制解调技术，也称作双频移相键控调制技术，得到了广泛的应用。
2FSK是指信号的调制，使用指定的双偶数码或移相码变换频率，具有较高的抗干扰能力和低功耗优势，既可以在较低噪声环境中获得高数据传输能力，又能在较高噪声环境中进行宽带数据传输。
2 2FSK 调制解调电路的设计2FSK调制解调电路主要包括调制编码器，载波展频收发器，解调滤波器和调制解码器。
2.1 调制编码器调制编码器是2FSK调制系统中的关键部件之一，主要的工作是根据输入的比特序列，通过脉冲宽度调制方式将信号映射到相应的频率。
调制编码器设计的基本要求是有足够的灵活性，使它能够有效地与系统总体架构相结合，提供[2]。
通过对调制编码器的软/硬件设计，可以使2FSK技术在低功耗和低噪声环境中高效运行。
2.2 载波展频收发器载波展频收发器包括调制传输子系统和解调接收子系统，是调制解调电路的重要组成部分 [3]。
调制部分是射频信号源的补充，需要具备良好的稳定性和低噪声。
解调部分需要在有限的功耗条件下，对信号进行放大、截止和滤波，实现信号的检测和可靠传输。
2.3 解调滤波器解调滤波器是用于把解调放大器输出的多类型抗干扰脉冲数据进行滤波。
主要要求是保证正确输出脉冲信号及抑制多类器件对系统性能的影响 [4]。
因此，设计解调滤波器时应考虑信号的传输线阻抗匹配的影响，做好因多类型器件的噪声耦合所造成的影响和特性分析，保证系统数字信号的高速传输并符合有效的抗干扰能力要求。
2FSK调制解调电路设计
南昌大学实验报告课题二 2FSK调制、解调电路综合设计一、实验目的1、掌握2FSK调制和解调的工作原理及电路组成；2、学会低通滤波器和放大器的设计；3、掌握LM311设计抽样判决器的方法，判决门限的合理设定；4、进一步熟悉Multisim10.0的使用二、设计要求设计2FSK调制解调电路，载波f1=64KHz，f2=32KHz，基带信号位7位伪随机绝对码（1110010），码元速率为4KHz。
要求调制的信号波形失真小，不会被解调电路影响，并且解调出来的基带信号尽量延时小，判决准确。
三、实验原理与电路组成调制部分：4066的四个输入端，第一个载波S1为32KHz方波经模拟信号发生器（同步信源）产生的32KHz正弦波，第一个输入基带信号IN1为码元速率为4KHz的7位伪随机绝对码（1110010）第二个载波S2为64KHz方波经模拟信号发生器（同步信源）产生的64KHz 正弦波，第二个输入基带信号IN2为码元速率为4KHz的7位伪随机绝对码的反相信号（0001101）。
4066的D1、D4输出信号叠加后形成所需要的2FSK调制信号。
如下图:解调部分：调制信号作为4066的载波S1，64KHz方波作为输入IN1,两个信号经4066开关电路相乘输出的信号即为解调出的一路信号，由于是2FSK,解调出了一路信号，则另一路信号也就知道了。
接下来要做的就是滤波，将4066输出的信号的包络解调出，由于基带信号是4KHz,低通滤波器的门限就是4KHz。
对于RC滤波器，有f=经过RC低通滤波器时，令R32=1K,得C20=39.8n F,之后经过运放组成的低通滤波器，由于R33=10 K，得C21=3.98n F.如下图:此时由于信号电压较小，需要放大才能更容易判决。
故经过一个运放组成的放大器。
放大后经过抽样判决器LM311，经示波器观察，判决电平设为103.7m V较合适(引脚3所接电平)。
解调输入IN1为64KHz，而此时基带信号是0，要判决出0，需经过一个反相器74HC04（如下图）。
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成都理工大学工程技术学院课程论文2FSK调制解调系统设计作者姓名：舒珑塔（201320101130）晋良斌（201320101129）专业名称：2013级信息工程指导教师：刘晓丽讲师2FSK调制解调系统设计摘要2FSK是一种在无线通信中很有吸引力的数字调制方式，目前在短波，微波和卫星通信中均被采用。
随着超大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，数字信号处理（DSP）技术在通信领域中已有了广泛的应用。
本论文研究并实现了基于DSP的全数字2FSK发送与接收系统。
本文分析并防真了基于直接数字频率合成原理的2FSK全数字调制的方法；分析并防真了基于差分基带相位傅立叶变换的载波频偏和位定时算法.最终得到结果如下：1.实现了数字的2FSK数字化调制。
本文在独立设计的DSP系统上进行了调制实验。
通过改变程序中的参数，成功实现了多种速率的数据发送。
2.实现了2FSK信号的数字化接收。
接收工作包括数据的读入，载波频偏估计，位同步，解调。
关键词：2FSK 调制同步解调Abstract2fsk is a very attractive digital modulation in a wireless communication method, currently in HF, are used in microwave and satellite communications.As VLSI Technology and the rapid development of computer technology, digital signal processing ( DSP ) technology in a wide range of applications in the field of communication.This thesis research and realization of DSP Based digital 2fsk sending and receiving systems. Analysis and prevention of this article is based on the principle of direct digital frequency synthesis 2fsk digital modulation method ; analysis and prevention is based on the difference of base - band phase of the Fourier transform algorithm of bit timing and carrier frequency offset.Final results are as follows :1. Enabling digital 2fsk digital modulation. This article about independent Design of DSP system modulation experiment. By changing the parameters in the program, the successful implementation of a variety of data sending rate.2. Implements 2fsk digital signals received. Receiving the data is read into the carrier frequency offset estimation, bit synchronization, and demodulation.Keywords: 2fsk,modulation,Synchronized,demodulation目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................ 错误!未定义书签。
前言...................................................................................................... - 1 -1二进制频移键控（2FSK）................................................................ - 2 -1.1 FSK的基本原理...................................................................... - 2 -1.2 2FSK基本原理........................................................................ - 2 -1.2.1 2FSK信号的产生方法 ....................................................... - 3 -2 调制原理.......................................................................................... - 5 -2.1 2FSK调制原理 ...................................................................... - 5 -2.2 2FSK调制算法..................................................................... - 5 -2.3 调制主程序流程图 ............................................................. - 6 -3解调原理............................................................................................ - 7 -3.1常见解调方法.......................................................................... - 7 -3.2 实验解调算法........................................................................ - 9 -4实验流程.......................................................................................... - 10 -4.1调制实验................................................................................ - 10 -4.1.1调制主程序 ...................................................................... - 10 -4.1.2调制过程 .......................................................................... - 10 -4.2解调实验................................................................................. - 11 -4.2.1 解调主程序 ..................................................................... - 11 -4.2.2 解调过程 ......................................................................... - 11 -总结.................................................................................................... - 13 -参考文献............................................................................................ - 14 -附件1实验程序.............................................................................. - 15 -A1.1 调制主程序....................................................................... - 15 -A1.2 解调主程序....................................................................... - 18 -前言课题主要研究2FSK信号的调制解调系统的实现，完成对数字信号的调制及解调，使系统简单，并要调制解调过程容易实现，能正确的完成调制解调任务。
在现代数字通信系统中，频带传输系统的应用最为突出。
用基带数字信号控制高频载波,把基带数字信号变换为频带数字信号的过程称为数字调制，已调信号通过信道传输到接收端，在接收端通过解调器把频带数字信号还原成基带数字信号，这种数字信号的反变换称为数字解调，把包含调制和解调过程的传输系统叫做数字信号的频带传输系统。
数字调制解调技术是现代通信的一个重要的内容,在数字通信系统中,由于基带数字信号包含了丰富的低频部分,如果要远距离传输,特别是在有限带宽的高频信道无线或光纤信道传输时,必须对数字信号进行载波调制,使基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上,这就称为数字调制(Digital Modulation) 。
它可以分别对载波的幅度、频率、相位进行调制,于是有ASK(移幅键控) 、FSK(移频键控) 、PSK(移相键控) 等调制方式。
数字调制同时也是时分复用的基本技术,其中FSK 是利用数字信号去调制载波的频率,是信息传输较早的一种传输方式,(2FSK) 在通信系统中应用广泛。