实验三 基于simulink的2FSK数字调制与解调仿真

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2FSK调制与解调仿真

2FSK调制与解调仿真

实验4 2FSK调制与解调仿真一、实验目的1. 掌握2FSK的调制原理和Matlab Simulink仿真方法2. 掌握2FSK的解调原理和Matlab Simulink仿真方法二、实验原理1、2FSK调制原理2FSK信号是利用数字基带信号控制载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。

故其表达式为φ2FSK(t)={Acos(ω1t+θ1)发送“1”时Acos(ω2t+θ2)发送‘0’时式中,假设码元的初始相位分别为θ1和θ2,ω1和ω2为两个不同的角频率,幅度A是一个常数,表示码元的包络为矩形脉冲。

2、2FSK解调原理2FSK信号常用的解调方法是采用如图所示的相干解调和非相干解调,其调制原理是将2FSK信号分解为上下两路信号分别解调,然后进行判决。

这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小,可以不专门设置门限。

判决规定与调制规定相呼应,调制时若规定“1”符号对应载波频率f1,则接受时上支路的样值较大,应判为“1”;反之则判为“0”。

设频率f1代表数字信号1;f2代表数字信号0,则抽样判决器的判决准则:x1-x2>0 判决输入为f1信号x1-x2<0 判决输入为f2信号式中x1和x2分别为抽样判决时刻两个包络检波器的输出值。

3、2FSK 键控法调制、包络检波解调框图三、实验步骤1、2FSK调制方式的MATLAB Simulink仿真(1)原理图(2)仿真图(3)仿真分析①调制器②调制后信号输出与原始载波信号有相同之处,并且呈周期性变化。

当信号传送“1”的时候,2FSK信号与Sine Wave的输入波形一致;当信号传送“0”的时候,2FSK信号与Sine Wave1的输入波形一致。

所谓一致,就是周期和幅度都一样。

2、2FSK解调方式的MATLAB Simulink仿真(1)原理图(2)仿真图(3)仿真分析①解调器②解调后周期和频率都不变,幅度也不变。

2FSK调制解调及其仿真

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。

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计

二○一二~二○一三学年第二学期电子信息工程系课程设计计划书班级:课程名称:学时学分:姓名:学号:指导教师:二○一三年六月一日一、课程设计目的:通过课程设计,巩固已经学过的有关数字调制系统的知识,加深对知识的理解和应用,学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。

二、课程设计时间安排:课程设计时间为第一周。

首先查找资料,掌握系统原理,熟悉仿真软件,然后编写程序或构建仿真结构模型,最后调试运行并分析仿真结果。

三、课程设计内容及要求:1 设计任务与要求1.1 设计要求(1)学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证;(2)学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法,学会使用这软件解决实际系统出现的问题;(3)通过系统仿真加深对通信课程理论的理解,拓展知识面,激发学习和研究的兴趣;(4)用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统;1.2设计任务根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统,具体要求如下;(1)信源:产生二进制随机比特流,数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形;(2)调制:采用二进制频移键控(2FSK)对数字基带信号进行调制,使用键控法产生2FSK 信号;(3)信道:属于加性高斯信道;(4)解调:采用相干解调;(5)性能分析:仿真出该数字传输系统的性能指标,即该系统的误码率,并画出SNR(信噪比)和误码率的曲线图;2 方案设计与论证频移键控是利用载波的频率来传递数字信号,在2FSK 中,载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。

在2FSK 中,载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。

故其表达式为:{)cos()cos(212)(n n t A t A FSK t e ϕωθω++=典型波形如下图所示。

实验三 2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书

实验三  2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书

实验三:2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书2012年11月一、实验目的1)对2ASK 与2FSK 数字调制系统进行建模仿真,了解其工作原理; 2)熟悉运用simulink 搭建完整信号调制解调系统;3)对比信号基带波形与解调后的波形差异,比较两种方法的优劣。

二、实验内容运用simulink 搭建完整的2ask 与2fsk 调制解调系统。

2ASK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生,由DSB AM 调制与解调器模拟2ASK 调制解调,用加性高斯白噪声信道,最后配上速率转换器与显示器。

如果需要,也可加入频谱仪对前后的频谱进行分析。

2FSK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生,由基带M-FSK 调制与解调器模拟2fsk 调制解调,用加性高斯白噪声信道,最后配上速率转换器及显示器构成。

如果需要,也可以加入频谱仪对前后频谱进行分析。

三、实验原理1 2ASK 调制解调原理数字幅度调制又称幅度键控(ASK ),二进制幅度键控记作2ASK 。

2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续地输出。

有载波输出时表示发送“1”,无载波输出时表示发送“0”。

根据幅度调制的原理,2ASK 信号可表示为:式1式中,ωc 为载波角频率, s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列式2其中,g(t)是持续时间为Tb 、高度为1的矩形脉冲,常称为门函数;αn 为二进制数字序列。

式32ASK 信号的产生方法(调制方法)有两种,如下图所示。

图(a )是一般的模拟幅度调制方法,这里的由式2规定;图(b )是一种键控方法,这里的开关电路受控制。

图(c )给出了及的波形示例。

二进制幅度键控信号,由于一个信号状态始终为0,相当于处于断开状态,故又常称为通断键控信号(OOK 信号)。

tt s t e c ωcos )()(0=∑-=n b n nT tg a t s )()(图1 2ASK 信号产生方法与波形示例2ASK 信号解调的常用方法主要有两种:包络检波法和相干检测法。

基于simulink的2FSK的调制与解调

基于simulink的2FSK的调制与解调

通信工程专业《专业综合课程设计》题目基于Simulink的2FSK的调制与解调学生姓名魏冰学号 ********** 所在院(系)物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1103 班指导教师魏瑞完成地点物理与电信工程学院实验室2015年 1 月 16 日通信工程专业课程设计任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程专业1101班学生姓名魏冰一、课程设计题目基于simulink的2FSK的调制与解调二、课程设计工作自 2014 年 12 月 22 日起至 2015 年 1 月 16 日止三、课程设计进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、课程设计的内容要求:1.熟悉MATLAB的simulink仿真界面,使用仿真调制和解调信号。

2.利用所学原理,使用任意一种方法完成2FSK信号的调制与解调仿真。

3.在仿真的理想信道中加入噪声,并加入误码率进行计算。

4.撰写报告。

指导教师系(教研室)通信工程系接受任务开始执行日期2015年1月16日学生签名基于simulink的2FSK的数字信号解调魏冰(陕西理工学院物理与电信工程学院通信1103班指导老师:魏瑞)【摘要】在通信工程领域中,实现调频波解调的方法有很多,锁相环是一种非常重要的技术。

锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来实现鉴频,具有工作稳定,失真小,信噪比高等优点,所以被广泛用在通信电路系统中。

锁相环其原理是通过鉴相检测输入信号和输出信号的相位差,并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出,该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压,对振荡器输出信号的频率实施控制。

在本次试验中,FSK的解调利用了锁相环法,其功能为数字基带信号经过调制输出一个模拟信号,然后用锁相环进行解调,最后采用Multisim软件进行仿真。

在对2FSK解调时,低通滤波器输出的波形失真比较大,不过最后经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。

在整个电路设计中,力求要做到电路简单,并完成任务书提到的要求。

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计讲解

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计讲解

二○一二~二○一三学年第二学期电子信息工程系课程设计计划书班级:课程名称:学时学分:姓名:学号:指导教师:二○一三年六月一日一、课程设计目的:通过课程设计,巩固已经学过的有关数字调制系统的知识,加深对知识的理解和应用,学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。

二、课程设计时间安排:课程设计时间为第一周。

首先查找资料,掌握系统原理,熟悉仿真软件,然后编写程序或构建仿真结构模型,最后调试运行并分析仿真结果。

三、课程设计内容及要求:1 设计任务与要求1.1 设计要求(1)学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证;(2)学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法,学会使用这软件解决实际系统出现的问题;(3)通过系统仿真加深对通信课程理论的理解,拓展知识面,激发学习和研究的兴趣;(4)用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统;1.2设计任务根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统,具体要求如下;(1)信源:产生二进制随机比特流,数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形;(2)调制:采用二进制频移键控(2FSK)对数字基带信号进行调制,使用键控法产生2FSK 信号;(3)信道:属于加性高斯信道;(4)解调:采用相干解调;(5)性能分析:仿真出该数字传输系统的性能指标,即该系统的误码率,并画出SNR(信噪比)和误码率的曲线图;2 方案设计与论证频移键控是利用载波的频率来传递数字信号,在2FSK 中,载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。

在2FSK 中,载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。

故其表达式为:{)cos ()cos (212)(n n t A t A FSK t e ϕωθω++=典型波形如下图所示。

基于Simulink的数字通信系统仿真采用2FSK调制技术

基于Simulink的数字通信系统仿真采用2FSK调制技术

目录1.通信原理 (1)2.二进制移频键控(2FSK)原理 (2)3.2FSK的调制与解调仿真 (6)总结 (11)参考文献 (11)1、通信原理通信技术,特别是数字通信技术近年来发展非常迅速,它的应用越来越广泛。

通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术,它要将大量有用的信息无失真,高效率地进行传输,同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。

当今的通信不仅要有效地传递信息,而且还有储存、处理、采集及显示等功能,通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。

通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和,包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ,它的一般模型如图1-1所示。

→→→→信息源发送设备信道接收设备受信者↑噪声源图1-1通信系统一般模型通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。

数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统,其模型如图1-2所示,→→→→→→→→信数信信数信信源道字受道源字信息编编调 解译译信源码码调码码者制道器器器器器器 ↑噪声源图1-2 数字通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统,其模型如图1-3所示。

→→→→信息源调制器信道解调器受信者↑噪声源图1-3 模拟通信系统模型数字通信系统较模拟通信系统而言,具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。

因而,数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。

近二十年来,数字通信发展十分迅速,在整个通信领域中所占比重日益增长,在大多数通信系统中已代替模拟通信,成为当代通信系统的主流。

在数字基带传输系统中,为了使数字基带信号能够在信道中传输,要求信道应具有低通形式的传输特性。

然而,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,产生各种已调数字信号。

图 1-4数字调制系统的基本结构数字调制与模拟调制原理是相同的,一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。

2FSK数字调制系统的simulink仿真

2FSK数字调制系统的simulink仿真

2FSK数字调制系统的simulink 仿真————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:通信中的同步技术总结报告题目:2FSK锁相环调频解调的simulink仿真系别:二系二队专业:通信工程姓名:肖维丽时间:2010。

6。

1摘要同步问题是进行数字通信的前提和基础,同步性能的好坏直接影响着通信系统的性能。

本文介绍的正是应用锁相环对2FSK信号进行解调。

本文首先对该系统的原理进行了分析,之后应用Matlab的simulink模块对该系统进行了仿真,最后对仿真结果仅进行了简单的分析。

关键词:同步、锁相环、2FSK、simulink、调制解调SUMMARY:Synchronization is the foundamental problem in a digital communication system。

Also, it has a direct impact on the performance of a communication system. In this article,I describes the very application of 2FSK signal demodulation based on PLL。

First, the principle of the system is analyzed, then apply MATLAB corresponding modules to simulate the system. Finally I give analysis on simulation results 。

Key words:synchronization、PLL、2FSK、simulink 、modulate and Demodulate1、引言1.1、2FSK简介数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。

实验三 2FSK调制系统仿真实验

实验三 2FSK调制系统仿真实验

实验三 2FSK调制系统的仿真
一、实验目的:
1、熟悉并掌握matlab中simulink的使用
2、掌握MATLAB软件中simulink在通信系统里的各种模块及其功能;
3、掌握实现2FSK的调制,观察波形,进一步理解其原理。

二、实验环境:
PC机,MATLAB6.5
三、实验原理:
1、频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息的,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的时间波形如图所示,图中波形g可分解为波形e和波形f,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. 若二进制基带信号的1符号对应于载波频率f1,0符号对应于载波频率f2,
2、2FSK信号的产生方法主要有两种,一种可以采用模拟调频电路来实现;另一种可以采用键控法来实现,即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路来对两个不同的独立频率源进行选题,使其在每一个码元Ts期间输出f1和f2两个载波之一。

四、实验内容:
五:实验小结
通过这个实验,让我清楚地了解和掌握了Simulink 的功能,巩固了数字调制系统的相关知识点。

学会了如何用MATLAB 对2FSK 进行实验仿真,也更加熟悉了二进制移频键控的原理和方法。

在试验中,体会到理论和实际是有很大不同的,实践离不开理论,理论只有应用于实践才能发挥其作用。

学过的东西,只有自己实际去做了才能更熟悉,才能对其本质更了解。

基于Simulink的数字通信系统仿真— 采用 2FSK调制技术

基于Simulink的数字通信系统仿真—    采用 2FSK调制技术

信电学院通信系统仿真二级项目设计说明书(2013/2014学年第二学期)课程名称:通信系统仿真二级项目题目:基于Simulink的数字通信系统仿真—采用2FSK调制技术专业班级:通信工程1201学生姓名:付晓雅120310111靳竹120310113李晓争120310112李一祥120310110指导教师:李志华、任丹萍、张龙设计周数:1周设计成绩:2014年6月26日目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题主要研究工作 (1)1.3 数字调制的意义 (1)第2章设计基础 (2)2.1 Simulink的简介 (2)2.2 数字通信系统数学模型 (2)2.3 项目目的 (3)2.3.1 技术要求及原始数据 (3)2.3.2 主要任务 (3)第3章项目原理 (3)3.1 2FSK调制解调基本理 (3)3.1.1 2FSK调制原理 (3)3.1.2 2FSK解调原理 (4)3.2 FSK信号的表达式和波形图 (5)第4章Simulink模型建立及仿真 (6)4.1 模型建立 (6)4.2 参数设置 (6)4.3 仿真波形 (10)4.3.1 调制波形 (10)4.3.2解调波形 (11)4.3.3 频谱图 (12)4.3.4 加入高斯噪声后的误码率 (12)第5章项目总结及分析 (12)参考文献 (13)第1章绪论1.1 课题背景数字频率调制又称频移键控(FSK—Frequency Shift Keying),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。

SimulinkFSK二进制解调与调制

SimulinkFSK二进制解调与调制

FSK二进制解调与调制一、实验目的1、利用MATLAB/Simulink进行通信实验系统仿真,熟悉Simulink的操作环境与模块应用。

2、实现FSK二进制解调与调制实验,对系统进行仿真与性能分析。

3、学习独立思考,设计实验,对实验原理有充分的理解。

二、实验原理FSK调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。

可以用二进制“1”来对应于载频f1,而“0”用来对应于另一相载频f2的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源f1、f2进行选择通。

如下原理图:2-FSK信号产生方法FSK的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式.1、非相干解调经过调制后的FSK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:2、相干解调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:相干解调方式三、实验过程FSK的的调制与解调过程的MATLAB 仿真原理图及其分析:利用MATLAB建立系统的仿真图。

按照2FSK系统的物理与数学模型建立系统模型。

根据相干方式的原理图利用MATLAB的Simulink建立系统的模拟仿真图。

如下图所示:系统中仿真模块的作用及主要参数的设置分析:贝努力二进制序列产生器,用来产生调制二进制信号.要设置的参数两个,一个是Probability of a zero即二进制中”0”产生的概率,设置成0.5;另一个是Sample time即每秒发送多少个脉冲,这个值可以由仿真后的Scope中的数据与仿真时间相除得到,可以任意设置。

实验三基于simulink的2FSK数字调制与解调仿真

实验三基于simulink的2FSK数字调制与解调仿真

河北北方学院信工学院数据通信原理实验(2013/2014学年第二学期)课程名称:数据通信原理题目:基于Simulink的2FSK数字调制与解调专业班级:信息工程三班学生姓名:王璐伟201342250宋帅楠201342291指导教师:刘钰设计周数:1周设计成绩:2014年11月22日第1章实验目的1、熟悉2FSK系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力第2章设计基础及要求2.1 数字通信系统数学模型图1.1 数字通信系统模型图2-1 数字通信系统典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成,如图 1-1所示,数字调制是数字通信系统的重要组成部分,数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。

对数字调制系统进行仿真时,我们并不关心基带信号的码型,因此,我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号,不用在经过编码器。

2.2 项目目的基于Simulink的数字通信系统仿真—采用2FSK调制技术2.2.1技术要求及原始数据(1)对数字通信系统主要原理和技术进行研究,包括二进制频移键控(2FSK)及解调技术和高斯噪声信道原理等;(2)建立数字通信系统数学模型;(3)建立完整的基于2FSK的模拟通信系统仿真模型;(4)对系统进行仿真、分析。

2.2.2主要任务(1)建立模拟通信系统数学模型;(2)利用Simulink的模块建立模拟通信系统的仿真模型;(3)对通信系统进行时间流上的仿真,得到仿真结果;(4)将仿真结果与理论结果进行比较、分析。

第3章3.1 2FSK调制解调基本原理3.1.1 2FSK调制原理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,也可以采用数字键控的方法来实现。

两种FSK信号的调制方法的差异在于:由直接调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的(这一类特殊的FSK,称为连续相位FSK(Continous-Phase FSK,CPFSK)),而键控法产生的2FSK信号,是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续。

重修基于MATLAB的simulink对2fsk调制与解调的仿真

重修基于MATLAB的simulink对2fsk调制与解调的仿真

通信原理课程设计报告题目基于MATLAB—Simulink的2FSK仿真学院电子信息工程学院专业通信工程(本)学生姓名张勇学号 200910315103 年级 2009级指导教师宋刚职称副教授二〇一二年一月课程设计的任务说明课程设计的目的(1)通过利用matlab simulink,熟悉matlab simulink仿真工具。

(2)通过课程设计来更好的掌握课本相关知识,熟悉2FSK的调制与解调。

(3)更好的了解通信原理的相关知识,磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。

课程设计的要求(1)掌握课程设计涉汲到的相关知识,相关概念、原理清晰,明了。

(2)仿真图设计合理、能够正确运行。

(3)按照要求撰写课程设计报告。

摘要 :Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。

本文主要是以simulink为基础平台,对2FSK信号的仿真。

文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望;第二章是对2FSK信号调制及解调原理的详细说明;第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容,第三章是2FSK信号的仿真部分,调制和解调都是simulink建模的的方法,在解调部分2fsk信号采用相干解调的方法,而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。

关键词:2FSK;simulink调制;相干解调。

基于MATLABsimulink的2FSK系统的仿真课程设计报告

基于MATLABsimulink的2FSK系统的仿真课程设计报告
二、关键字:
1
1.1
通信就是克服距离上的障碍,从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的,是信息的物理表现,例如,语音、文字、数据、图形和图像等都是消息。消息有模拟消息(如语音、图像等)以及数字消息(如数据、文字等)之分。所有消息必须在转换成电信号(通常简称为信号)后才能在通信系统中传输。所以,信号是传输消息的手段,信号是消息的物质载体。
课程设计
基于MATLABsimulink的2FSK系统的仿真
课程设计评分标准
评分项目
得分
报告书写
及格式
具有题目、摘要、目录、正文、参考文献(5分)
正文格式,图、表、参考文献引用等正确,排版美观(5分)
基础原理
报告中是否体现被仿真系统的原理以及原理框图(5分)
仿真目的,仿真方法,仿真结果的意义表述清楚(5分)
M文件仿真
做出信源,调制信号,解调信号波形(10分)
仿真参量丰富(如对频谱,信噪比,误码率等的分析),仿真波形直观。(10分)
Simulink仿真
是否实现设计功能,各个模块的设计参数是否清晰(10分)
框图直观,有对不同参数条件下的仿真对比及结论(10分)
仿真参量丰富(如对频谱,信噪比,误码率等的分析),仿真波形直观。(10分)
图3模拟通信系统模型
数字通信系统较模拟通信系统而言,具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。因而,数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。近二十年来,数字通信发展十分迅速,在整个通信领域中所占比重日益增长,在大多数通信系统中已代替模拟通信,成为当代通信系统的主流。
在当前飞速发展的信息时代,随着数字通信技术计算机技术的发展,以及通信网络与计算机网络的相互融合,信息技术已成为21世纪社会国际化的强大动力。信息作为一种资源,只有通过广泛的传播与交流,才能差生利用价值,促进社会成员之间的合作,推动社会生产力的发展,创造巨大的经济效益。而信息的传播和交流,是依靠各种通信方式和技术来实现的。学习和掌握现代通信理论和技术是信息社会每一位成员,尤其是未来通信工作着的迫切要求。

基于simulink的2fsk信号包络检波解调的设计与实现

基于simulink的2fsk信号包络检波解调的设计与实现

基于simulink的2fsk信号包络检波解调的设计与实

基于Simulink的2FSK信号包络检波解调的设计与实现可以分为以下几个步骤:
1. 设计模拟信号源:使用Sine Wave Generator模块生成两个正弦信号作为2FSK调制信号的基带信号,并设置不同的频率和幅度。

2. 进行2FSK调制:使用Frequency Modulation模块将基带信号进行调制,将其转换为2FSK调制信号。

3. 加入高斯噪声:使用Additive White Gaussian Noise模块为2FSK调制信号添加高斯噪声,模拟信号在传输过程中的噪声干扰。

4. 进行包络检波解调:使用Envelope Detector模块对加入噪声的2FSK调制信号进行包络检波解调,提取其包络信号。

5. 可视化展示:使用Scope或Spectrum Analyzer等模块对调制信号、解调信号和包络信号进行可视化展示和比较。

通过以上步骤,就可以在Simulink中实现2FSK信号的包络检波解调,并对解调结果进行观察和分析。

可以通过调整信号频率、幅度、噪声强度等参数,来进
一步研究不同条件下的解调性能和系统鲁棒性。

基于Matlab Simulink的2FSK调制解调仿真设计

基于Matlab Simulink的2FSK调制解调仿真设计

目录摘要 (2)第一章前言 (3)1.1专业设计任务及要求 (3)1.2M ATLAB简介 (3)1.3M ATLAB下的SIMULINK简介 (3)1.4通信系统模型 (4)第二章 FSK调制解调原理及MATLAB仿真 (5)2.1FSK信号产生原理 (5)2.1.1 2FSK信号的产生: (5)2.1.2 2FSK信号的频谱特性: (6)2.2FSK调制原理 (6)2.3FSK解调原理 (8)2.4仿真思路 (8)2.5仿真程序 (9)2.6输出波形及结果分析 (11)结果分析 (16)第三章用SIMULINK仿真FSK调制解调 (17)3.1用S IMULINK仿真FSK调制 (17)3.1.1 Simulink仿真FSK调制框图 (17)3.1.2参数设置 (17)3.1.3仿真波形 (18)3.2用S IMULINK仿真FSK解调 (20)3.2.1 Simulink仿真FSK解调框图 (20)3.2.2参数设置 (20)3.2.3仿真波形及分析 (22)第五章结论 (24)参考文献 (25)摘要本设计是基于MATLAB来实现调制与解调的仿真。

主要设计思想是利用MATLAB和MATLAB集成环境下Simulink的仿真平台,这个强大的数学软件工具方便快捷灵活的功能实现数字调制解调中的频率调制与解调的设计。

首先,先阐述了通信系统的模型,以及FSK信号的产生原理,调制与解调的基本原理。

然后分别设计了FSK调制框图和解调框图,实现了Matlab程序仿真和Simulink系统仿真,在解调部分各信号都是采用相干解调、非相干解调的方法,同时在没有噪声的情况下和存在噪声的基础上分别对信号进行调制与解调,并且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示,得到了比较准确的结果,进而在存在噪声和不存在噪声时进行对比,对结果进行了详尽而且准确的分析。

最后给出了一些结论:信道中的噪声大小严重影响通信质量。

基于某MATLAB—Simulink地2FSK仿真

基于某MATLAB—Simulink地2FSK仿真

基于MATLAB—Simulink的2FSK仿真摘要:本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计进行2FSK调制与相干解调系统仿真。

在本次课程设计中首先根据2FSK调制与相干解调原理搭建调制解调电路图,因此需要从Simulink元件库中查找所需元件并放入所建立的模型中,之后将每个元件连接起来,然后需要合理设置好元件参数并运行,其中可以通过不断的修改参数以得到需要的信号,最后通过对输出波形和功率谱的分析得出2FSK调制解调系统仿真是否成功。

关键词:MATLAB ;Simulink;2FSK;仿真目录第1章绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2 课程设计要求 (1)1.3课程设计目的 (2)第2章MATLAB/SIMULINK简介 (3)2.1 matlab/simulink的简介 (3)第3章2FSK调制与解调原理 (4)3.1 2FSK信号的原理 (4)3.2 2FSK调制原理 (4)3.3 2FSK的解调原理 (6)第4章设计步骤 (8)4.1参数设计 (8)4.1.1利用Simulink建立模型 (8)4.1.2 模块说明及数设置 (9)4.2 模型仿真结果及分析 (11)4.2.1 调制解调部分模块产生的波形记录 (11)4.2.2 频谱图 (13)4.2.3 系统性能分析 (14)第5章结束语 (15)参考文献 (16)第1章绪论1.1 背景数字频率调制又称频移键控,二进制频移键控又称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频率。

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起采用的实现方法。

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,故广泛应用。

基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现

基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现

《通信原理》课程设计报告题目:基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现系别:计算机与信息工程学院专业:通信工程班级:14通信学号:姓名:时间:2016年12月12日至2016年12月23日指导老师:第一阶段1、项目名称基于MATLAB/Simulink的2PSK调制解调系统仿真实现2、项目内容本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的simulink仿真平台对2PSK调制解调系统进行建模仿真。

首先回顾2PSK调制与解调的基本原理,分析2PSK 调制与解调的实现方法;接着基于simulink仿真平台设计出2PSK数字通信系统的结构,包括信源,调制,发送滤波器模块,信道,接受滤波器模块以及信宿;根据通信原理,设计出各个模块,并进行参数设置;最后进行仿真,根据显示结果进行性能分析。

3、项目完成计划本课程设计时间为两周,分五个阶段完成;第一阶段用来熟悉MATLAB软件,以及各模块元器件;第二阶段回顾基本原理;第三阶段构建仿真模型;第四阶段进行参数设置并进行仿真调试;第五阶段撰写课程设计报告,并为答辩准备。

4、设计软件介绍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的主要功能包括: (1)交互式、图形化的建模环境;(2)交互式的仿真环;(3)专用模块库;(4)提供了仿真库的补充和定制机制。

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河北北方学院信工
学院
数据通信原理实验(2013/2014学年第二学期)
课程名称:数据通信原理
题目:基于Simulink的2FSK数字调制与解调
专业班级:信息工程三班
学生姓名:王璐伟201342250
宋帅楠201342291
指导教师:刘钰
设计周数:1周
设计成绩:
2014年11月22日
第1章实验目的
1、熟悉2FSK系统的调制、解调原理
2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台
3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力
第2章设计基础及要求
2.1 数字通信系统数学模型
图1.1 数字通信系统模型
图2-1 数字通信系统
典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成,如图 1-1所示,数字调制是数字通信系统的重要组成部分,数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。

对数字调制系统进行仿真时,我们并不关心基带信号的码型,因此,我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号,不用在经过编码器。

2.2 项目目的
基于Simulink的数字通信系统仿真—采用2FSK调制技术
2.2.1技术要求及原始数据
(1)对数字通信系统主要原理和技术进行研究,包括二进制频移键控(2FSK)及解调技术
和高斯噪声信道原理等;
(2)建立数字通信系统数学模型;
(3)建立完整的基于2FSK的模拟通信系统仿真模型;
(4)对系统进行仿真、分析。

2.2.2主要任务
(1)建立模拟通信系统数学模型;
(2)利用Simulink的模块建立模拟通信系统的仿真模型;
(3)对通信系统进行时间流上的仿真,得到仿真结果;
(4)将仿真结果与理论结果进行比较、分析。

第3章
3.1 2FSK调制解调基本原理
3.1.1 2FSK调制原理
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,也可以采用数字键控的方法来实现。

两种FSK信号的调制方法的差异在于:由直接调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的(这一类特殊的FSK,称为连续相位FSK(Continous-Phase FSK,CPFSK)),而键控法产生的2FSK信号,是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续。

图2-2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受输入的二进制基带信号控制,在一个码元Ts期间输出f
1或f
2
两个载波之一。

图3-1 键控法产生2FSK信号的原理图3.1.2 2FSK解调原理
图3-2 2FSK 相干检测方框图
数字调频信号的解调方法很多,如相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。

下面就相干检测法进行介绍。

相干检测的具体解调电路是同步检波器,原理方框图如图2-3所示。

图中两个带通滤波器的作用同于包络检波法,起分路作用。

它们的输出分别与相应的同步相干载波相乘,再分别经低通滤波器滤掉二倍频信号,取出含基带数字信息的低频信号,抽样判决器在抽样脉冲到来时对两个低频信号的抽样值v 1、v 2进行比较判决,即可还原出基带数字信号。

3.2 2FSK 信号的表达式和波形图
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f 1和f 2两个频率点间变化,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2 -1 所示,图中波形g 可分解为波形e 和波形f ,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。

若二进制基带信号的1符号对应于载波频率f 1,0符号对应于载波频率f 2,则二进制移频键控信号的时域表达式为
212()()cos()()cos()FSK n s n n b n n n e t a g t nT t a g t nT t ωφωθ⎡⎤⎡⎤=-++-+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
∑∑ (2-1-1) (2-1-2)
(2-1-3)
图3-3 二进制频移键控信号的波形
由图2-1可看出b
n 是a
n
的反码,即若a
n
=1,则b
n
=0,若a
n
=0,则b
n
=1;两个相角
分别代表第n个信号码元的初始相位。

在二进制频移键控信号中,均不携带信息,通常令其为零。

因此,二进制频移键控信号的时域表达式可简化为
(2-1-4)
第4章Simulink模型建立及仿真
4.1模型建立
2FSK调制与解调及误码分析的总体仿真模型:
图4-1 2FSK调制与解调及误码分析的总体仿真模型
4.2参数设置
4.2.1载波(Sine Wave1)参数设置:
图4-2 载波1参数设置
载波频率:2HZ,幅度为+1
设置依据:载波频率本来应该很高,但是为了波形观察方便,故频率设为2HZ。

4.2.2载波(Sine Wave2)参数设置:
图4-3 载波2参数设置
载波频率:10HZ,幅度为+1
设置依据:要求两载波相角均为0,幅度相同,所以幅度设为+1,又载波频率本来应该很高,但是为了波形观察方便,故频率设为10HZ。

4.2.3伯努利二进制随机序列产生器(Bernoulli Binary Generator)参数设置:
图4-4 伯努利二进制随机序列产生器参数设置
伯努利二进制随机数产生器:幅度为1,周期为1s,占0比为1/2。

4.2.4选通开关(Switch)参数设置:
图4-5 选通开关参数设置
设置依据:当大于0.5时,载波1导通;当小于0.5时,载波2导通。

4.2.5带通滤波器(上)参数设置:
图4-6带通滤波器参数设置
带通滤波器参数:带通范围为1~5HZ
设置依据:载波频率为2HZ,考滤到滤波器的边沿缓降,故设置为1~5HZ。

4.2.6带通滤波器(下)参数设置:
图4-7 带通滤波器参数设置
带通滤波器参数:带通范围为9~13HZ
设置依据:载波频率为10HZ,考滤到滤波器的边沿缓降,故设置为9~13HZ。

4.2.7低通滤波器(Digital Filter Design1)参数设置:
图4-8 低通滤波器参数设置
低通滤波器参数:截止频率为2HZ
4.2.8低通滤波器(Digital Filter Design2)参数设置:
图4-9 低通滤波器参数设置
低通滤波器参数:截止频率为10HZ
4.2.9取样判决器(relay)参数设置:
图4-10取样判决器参数设置
设置依据:当大于0.5时输出1,当小于0.5时输出0,能达到在0变1不变的取样规则下正确解码的目的。

4.2.10 Zero-Order Hold参数设置:
图4-11 Zero-Order Hold参数设置
抽样时间:1s
设置依据:经查阅资料可知,其抽样时间应与伯努利二进制随机序列产生器的抽样时间一致,故设为1s。

4.3仿真波形
4.3.1调制波形
图4-12 调制波形
图中第一个图为随机产生的二进制序列的波形,第二个图为频率为f1的载波波形,第三图为频率为f2的载波波形,最后一个图为调制后的2FSK信号。

4.3.2 解调波形
图4-13 解调波形
图中第一个图为收到的2FSK波形,第二个图为高斯噪声的波形,第三个图为加入高斯噪声后的的波形,最后一个图为解调后的二进制序列。

4.3.3频谱图
图4-14 频谱图
4.3.4加入高斯噪声后的误码率
图4-15 误码率
第5章项目总结及分析
通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。

此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变。

对我们而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。

挫折是一份财富,经历是一份拥有。

认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。

所以这个的课程设计对我们的作用是非常大的。

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