2FSK調(diào)制解調(diào)及其仿真

1、2FSK調(diào)制解調(diào)及其仿真一、題目1. 2FSK調(diào)制解調(diào)及其仿真。2. 相關(guān)調(diào)制解調(diào)的原理圖如帶通濾波器帶通濾波器相乘器相乘器低通濾波器低通濾波器抽樣判決器Cos1tCos2t12抽樣脈沖輸出輸入3. 輸入的信號(hào)為：S（t）=n*g(t-nTs)cos1t+n*g(t-nTs)cos1t； n是n的反碼。二、仿真思路1.首先要確定采樣頻率fs和兩個(gè)載波頻率的值f1，f2。2.寫(xiě)出輸入已經(jīng)信號(hào)的表達(dá)式S(t)。由于S(t)中有反碼的存在，則需要將信號(hào)先反轉(zhuǎn)后在從原信號(hào)和反轉(zhuǎn)信號(hào)中進(jìn)行抽樣。寫(xiě)出已調(diào)信號(hào)的表達(dá)式S(t)。3.在2FSK的解調(diào)過(guò)程中，如上圖原理圖，信號(hào)首先通過(guò)帶通濾波器，設(shè)置帶通濾波器

2、的參數(shù)，后用一維數(shù)字濾波函數(shù)filter對(duì)信號(hào)S(t)的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。輸出經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的信號(hào)波形。由于已調(diào)信號(hào)中有兩個(gè)不同的載波（1, 2）,則經(jīng)過(guò)兩個(gè)不同頻率的帶通濾波器后輸出兩個(gè)不同的信號(hào)波形H1,H2。4.經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的2FSK信號(hào)再經(jīng)過(guò)相乘器（cos1，cos2），兩序列相乘的MATLAB表達(dá)式y(tǒng)=x1.*x2 SW=Hn.*Hn ，輸出得到相乘后的兩個(gè)不同的2FSK波形h1,h2。5.經(jīng)過(guò)相乘器輸出的波形再通過(guò)低通濾波器，設(shè)置低通濾波器的參數(shù)，用一維數(shù)字濾波韓式filter對(duì)信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行新的一輪的濾波處理。輸出經(jīng)過(guò)低通濾波器后的兩個(gè)波形（sw1,sw2）。6.將信號(hào)sw

3、1和sw2同時(shí)經(jīng)過(guò)抽樣判決器，分別輸出st1,st2。其抽樣判決器輸出的波形為最后的輸出波形st。對(duì)抽樣判決器經(jīng)定義一個(gè)時(shí)間變量長(zhǎng)度i，當(dāng)st1(i)>=st2(i)時(shí)，則st=0，否則st=st2(i).其中st=st1+st2。三、仿真程序程序如下：fs=2000; %采樣頻率dt=1/fs;f1=20;f2=120; %兩個(gè)信號(hào)的頻率a=round(rand(1,10); %隨機(jī)信號(hào)g1=ag2=a; %信號(hào)反轉(zhuǎn)，和g1反向g11=(ones(1,2000)'*g1; %抽樣g1a=g11(:)'g21=(ones(1,2000)'*g2;g2a=g21(:

4、)'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; %產(chǎn)生的信號(hào)no=0.01*randn(1,t1); %噪聲sn=fsk+no;subplot(311);plot(t,no); %噪聲波形title('噪聲波形')ylabel('幅度')subplot(312);plot(t,fsk);title('產(chǎn)生的波形')ylabel('幅度')subplot(313);plot(t,sn)

5、;title('將要通過(guò)濾波器的波形')ylabel('幅度的大小')xlabel('t')figure(2) %FSK解調(diào) b1=fir1(101,10/800 20/800);b2=fir1(101,90/800 110/800); %設(shè)置帶通參數(shù)H1=filter(b1,1,sn);H2=filter(b2,1,sn); %經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的信號(hào)subplot(211);plot(t,H1);title('經(jīng)過(guò)帶通濾波器f1后的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,H2);t

6、itle('經(jīng)過(guò)帶通濾波器f2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')sw1=H1.*H1;sw2=H2.*H2; %經(jīng)過(guò)相乘器figure(3)subplot(211);plot(t,sw1);title('經(jīng)過(guò)相乘器h1后的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sw2);title('經(jīng)過(guò)相乘器h2后的波形')ylabel('·幅度')xlabel('t')bn-fir1(101,2/800 10/80

7、0); %經(jīng)過(guò)低通濾波器figure(4)st1=filter(bn,1,sw1);st2=filter(bn,1,sw2);subplot(211);plot(t,st1);title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw1后的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,st2);title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')%判決for i=1:length(t) if(st1(i)>=st2(i) st(i)=0; else st(i)=st2(

8、i); endendfigure(5)st=st1+st2;subplot(211);plot(t,st);title('經(jīng)過(guò)抽樣判決器后的波形')ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sn);title('原始的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')程序完；四、輸出波形Figure 1Figure 2Figure 3 Figure 4Figure 5五、分析結(jié)果 2FSK信號(hào)的調(diào)制解調(diào)原理是通過(guò)帶通濾波器將2FSK信號(hào)分解為上下兩路2FSK信號(hào)后分別解調(diào)，然后進(jìn)行抽樣判決

9、輸出信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)對(duì)信號(hào)2FSK采用相干解調(diào)進(jìn)行解調(diào)。對(duì)于2FSK系統(tǒng)的抗噪聲性能，本實(shí)驗(yàn)采用同步檢測(cè)法。設(shè)“1”符號(hào)對(duì)應(yīng)載波頻率f1，“0”符號(hào)對(duì)應(yīng)載波頻率f2。在原理圖中采用兩個(gè)帶通濾波器來(lái)區(qū)分中心頻率分別為f1和f2的信號(hào)。中心頻率為f1的帶通濾波器之允許中心頻率為f1的信號(hào)頻譜成分通過(guò)，濾除中心頻率為f2的信號(hào)頻譜成分。 接收端上下支路兩個(gè)帶通濾波器的輸出波形中H1,H2。在H1,H2波形中在分別含有噪聲n1,n2，其分別為高斯白噪聲ni經(jīng)過(guò)上下兩個(gè)帶通濾波器的輸出噪聲窄帶高斯噪聲，其均值同為0，方差同為(n)2,只是中心頻率不同而已。 其抽樣判決是直接比較兩路信號(hào)抽樣值的大小，可以不專門設(shè)置門限。判決規(guī)制應(yīng)與調(diào)制規(guī)制相呼應(yīng)，調(diào)制時(shí)若規(guī)定“1”符號(hào)對(duì)應(yīng)載波頻率f1，則接收時(shí)上支路的抽樣較大，應(yīng)判為“1”，反之則判為“0”。 在（0，Ts）時(shí)間內(nèi)發(fā)送“1”符號(hào)（對(duì)應(yīng)1），則上下支路兩個(gè)帶通濾波器輸出波形H1,H2。H1,H2分別經(jīng)過(guò)相干解調(diào)