基于Matlab的FSK数字调制系统仿真

《通信技术综合实验》实验报告1基于Matlab的FSK数字调制系统仿真摘要：FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是:实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。二进制的基带信号是用正负电平来表示的。FSK--又称频移键控法。FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是:实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。关键字：FSK数字调制；基带信号；载波；系统仿真正文：一、调制原理：1.2FSK信号的产生通常有两种方式：(1)频率选择法；(2)载波调频法。由于频率选择法产生的2FSK信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和，在二进制码元状态转换（0→1或1→0）时刻，2FSK信号的相位通常是不连续的，这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。载波调频法是在一个直接调频器中产生2FSK信号，这时的已调信号出自同一个振荡器，信号相位在载频变化时始终时连续的，这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛，使信号功率更集中于信号带宽内。在这里，我们采用的是频率选择法，其调制原理框图如图所示：FSK调制原理框图2、2FSK信号的频谱特性：《通信技术综合实验》实验报告2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)]()()()([]|)(||)(||)(||)([|)()()(2211161222221211622221ffffffffTffSaTffSaTffSaTffSafSfSfSSSSSTASKASKFSKS2FSK信号带宽为ssFSKRfffffB2||2||21212式中，ssfR是基带信号的带宽。二、Matlab实现：源程序代码：clearallclosealli=10;%基带信号码元数j=5000;a=round(rand(1,i));%产生随机序列t=linspace(0,5,j);f1=10;%载波1频率f2=5;%载波2频率fm=i/5;%基带信号频率B1=2*f1;%载波1带宽B2=2*f2;%载波2带宽st1=t;forn=1:10ifa(n)1;form=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=0;endelseform=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=1;endendendst2=t;forn=1:j;《通信技术综合实验》实验报告3ifst1(n)=1;st2(n)=0;elsest2(n)=1;endend;figure(1);subplot(411);plot(t,st1);title('基带信号');axis([0,5,-1,2]);subplot(412);plot(t,st2);title('基带信号反码');axis([0,5,-1,2]);s1=cos(2*pi*f1*t);s2=cos(2*pi*f2*t);subplot(413)plot(s1);title('载波信号1');subplot(414),plot(s2);title('载波信号2');F1=st1.*s1;%加入载波1F2=st2.*s2;%加入载波2figure(2);subplot(311);plot(t,F1);title('s1*st1');subplot(312);plot(t,F2);title('s2*st2');e_fsk=F1+F2;subplot(313);plot(t,e_fsk);title('2FSK信号')《通信技术综合实验》实验报告4《通信技术综合实验》实验报告5三、Simulink仿真实现：2FSK调制仿真系统原理图：图中第4个波形为2FSK信号波形，本次设计产生2FSK波形的方法为键控法，所以其产生的波形相邻码元之间的相位不连续，由图中可以看出，低频代表码元“1”，高频代表码元“0”；《通信技术综合实验》实验报告6四、实验总结：在这次课程设计过程中，我获益匪浅。通过这个实验，让我清楚地了解和掌握了Simulink的功能，实现了所学2FSK调制解调的仿真，对2FSK的原理更加熟悉了，并巩固了数字调制系统的相关知识点。体会到理论和实际是有好大不同的，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。在将理论用各种方法实现的同时，我们也在不断的搜集资料，不断的学习，获得更多的相关知识。在对MATLAB的应用中和学习别人的程序时，我体会到MATLAB的功能之强大，应用之广泛，任何一件作品都是没有最好，只有更好，但是无论通过怎样的途径，我们都能表达出理论的成果。因此对其产生了更大的兴趣，很有感觉。总之这次课程设计使我收获甚大。参考文献：[1]王兴亮编著，《数字通信原理与技术》，西安电子科技大学出版社，第二版[2]徐明远邵玉斌编著，《MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用》，西安电子科技大学出版社，2005[3]孙屹吴磊编著,《Simulink通信仿真开发手册》,国防工业出版社,2003[4]王秉钧，王少勇，王彦杰.通信原理基本教程.北京:北京邮电大学出版社.2005.p128-p131.[5]樊昌信.通信原理教程（第二版）.北京：电子工业出版社.2008.6.p127-p130.