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1、一、设计任务及要求设计目的驾驭2FSK相干解调的原理；娴熟驾驭相关软件的应用，懂得利用相关软件进行仿真设计。设计要求依据2FSK相干解调的原理，利用matlab编写程序，要求在设计中要加入模拟噪声信号，且要传送的数字信号是随机的数字信号。对于仿真结果要进行简要的分析。指导老师签名:2010年月日二、指导老师评语:指导老师签名：2010年月日三、成果验收盖章2010年月日2FSK的相干解调及其仿真1设计目的驾驭2FSK相干解调的原理，娴熟驾驭相关软件的应用，懂得利用相关软件进行仿真设计。2设计原理相干解调是指利用乘法器，输入一路与载频相干的参考信号与载频相乘。设原始信号A与载频cos(t+)调制
2、后得到信号：Acos(t+)(2.1)解调时引入相干(同频同相)的参考信号cos(t+),则得到：Acos(t+)cos(t+)(2.2)利用积化和差公式可以得到A*cos(t+t+)+cos(t+-t-)2=A*cos(2t+2)+cos(0)/2=A*cos(2t+2)+l/2=A2+A*cos(2t2)/2(2.3)利用低通滤波器将高频信号cos(2st+20)滤除，即得原始信号Ao2FSK信号的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。本设计对信号2FSK采纳相干解调进行解调。设“1”符号对应载波品0”符号对应载波f2。在原理
3、图中采纳两个带通滤波器来区分中心频率分别为f和f2的信号。中心频率为f的带通滤波器允许中心频率为f.的信号频谱成分通过，滤除中心频率为f2的信号频谱成分，中心频率为f2的带通滤波器允许中心频率为f2的信号频谱成分通过，滤除中心频率为f的信号频谱成分。其抽样判决是干脆比较两路信号抽样值的大小，可以不特地设置门限。判决规制应与调制规制相呼应，本设计调制时规定力”符号对应载波频率fl,则接收时上支路的抽样较大，应判为力”，反之则判为“0。2FSK相干解调的原理方框图如图2.1所示。图2.12FSK相干解调的原理方框图3设计思路(1)首先要确定采样频率fs和两个载波R,f2的值。(2)先产生一个随机的
4、信号，写出输入已调信号的表达式是s(t)。由于s(t)中有反码的存在，则须要将信号先反转后在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)o(3)在2FSK的解调过程中，依据解调的原理图，信号先通过带通滤波器，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的数据进行滤波处理。由于已调信号中有两个不同的载波，则经过两个不同频率的带通滤波器后输出两个不同的波形Hi,Hz0(4)经过带通滤波器后的2FSK信号再分别经过相乘器，输出得到相乘后的两个不同的2FSK波形SW1,sw2o(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，用一维数字滤波函数filter
5、对信号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St,St2o(6)将信号Stl和St2同时经过抽样判决器，其抽样判决器输出的波形为最终的输出波形st。对抽样判决器经定义一个时间变量长度i,当stKi)=st2(i)时,则st=l,否则St=004设计程序fs=2000;dt=lfs;fl=50;f2=150;a=round(rand(1,10);gl=a;g2=a;g1l=(ones(l,2000)*g1;gla=gll(:),;g21=(ones(1,2000),*g2;g2a=g21(:)1;t=0:dt:10-dt;tl=Iength(t);fskl=gla*cos(2*p
6、i*fl.*t);fsk2=g2a.*cos(2*pi*f2.*t);fsk=fskl+fsk2;figureno=0.01*randn(l,tl);sn=fsk+no;subplot(3,l,l);plot(t,no);title，噪声波形)ylabelC幅度)SUbPIot(3,2);plot(t,fsk);title(,2fsk信号波形)ylabel(幅度)%采样频率%两个信号的频率%产生原始数字随机信号%将原始数字信号反转与gl反向%进行抽样%将数字序列变成列向量%得到频率为h的fsk1已调信号%得到频率为f2的fsk2已调信号%已产生2FSK信号%产生的随机噪声%随机噪声的波形%2F
7、SK信号的波形SUbPlot(3,3);%设置带通滤波器的参数%经过带通滤波器后的信号%经过带通滤波器1的波形%经过带通滤波器2的波形%经过相乘器1的信号%经过相乘器2的信号plot(t,sn);HtleC经过信道后的2fsk波形)ylabelC幅度的大小,)xlabel(,f)figure(2)%fsk的解调bl=firl(101,48/100052/1000);b2=firl(101,145/1000155/1000);Hl=filter(bl,l,sn);H2=filter(b2,l,sn);subplot(2,l,l);plot(t,Hl);titleC经过带通滤波器fl后的波形，)y
8、label(,幅度)subplot(2,l,2);plot(t,H2);title(经过带通滤波器f2后的波形)ylabelC幅度)xlabel(,t,)swl=Hl.*Hl;sw2=H2*H2;11gure(3)SUbPlot(2)；plot(t,swl);出1经过相乘器hl后的波形)ylabelC幅度)subplot(2,l,2);plot(t,sw2);titleC经过相乘器h2后的波形)ylabel(,幅度)xlabel(,t,)bn=firl(101,2/100052/100O);%设置低通滤波器的参数figure(4)stl=filter(bn,l,swl);st2=filter(
9、bn,l,sw2);subplot(2,l,l);plot(t,stl);%经过低通滤波器1的波形title，经过低通滤波器SWl后的波形)ylabelC幅度)subplot(2,l,2);plot(t,st2);%经过低通滤波器1的波形title(经过低通滤波器sw2后的波形)ylabelC幅度)xlabel(,t,)fori=klength(t)if(stl(i)=st2(i)st(i)=l;elsest(i)=O;endendfigure(5)subplot(2,l,l);plot(t,st);%经过抽样判决器后解调出的波形title，经过抽样判决器后解调出的波形)ylab*幅度)SUb
10、PIOt(2,2);plot(t,gIa);%原始的数字序列波形title。原始数字序列的波形)ylabelC幅度上xlabel(,t,);幽lffle5仿真结果及分析5.1仿真波形图如图5.1.1至图5.1.5所示崩娜0.050123456789102傩号娜图5.1.2经过带通滤波器的波形图经过低通滤波器SWI后的波形t图5.1.4经过低通滤波器后的波形图5.2仿真结果的分析图为噪声的波形、2FSK信号的波形以及经过信道后噪声对2FSK信号的波形。从图可以看出噪声对2FSK信号波形产生了干扰作用。图说明经过带通滤波器后滤除了带外噪声，并且两个带通滤波器分别滤除了频率为&和频率为f2的波形，从
11、图可以看出由于反码的作用，频率为f的波形与频率为f2的波形表现出反码的规律。由于经过相乘器后频率倍频了，且是与同频同相的载波相乘，所以幅度全为正，如图所示。信号再通过低通滤波器滤除高频成分后，只有频率分别为f和f2的成分，从图的波形图即可看出频率为单一的频率。最终经过判决器后将频率为f与频率为f2的进行大小比较，即频率为f的波形的幅度大于频率为f2的波形的幅度时，判决器输出“1”，否则输出“0”，从图知，解调波形与原始数字信号波形基本一样，所以胜利的解调出原始数字信号。6设计总结一周的课程设计很快就过去了，在这一周时间里我学到了许多的东西。刚起先时，我们头绪不是很清晰，不知道怎么做这个设计，但
12、通过老师的耐性指导和自己的学习，设计中遇到的问题迎刃而解。在整个课程设计的过程中遇到的问题主要有以下两点，首先，就是对常用软件不熟识，在画方框图和做仿真时显得很费劲，奢侈了许多时间。其次，对基础学问的驾驭不是很坚固。以后学习中要留意加强这方面的实力。7心得与体会这次课程设计使我学会了许多课堂上学不到的学问，提高了自己的动手实力。也使我懂得理论联系实际的重要性。就目前来说，我的动手实力虽然差一点,但我想，通过我的不懈努力，我在这方面肯定会得到提高。参考文献1程佩青,数字信号处理教程M.清华高校出版社,2008：89-982刘卫国.MAT1.AB程序设计教程IxI.中国水利水电出版社,2006：135-1363李建新.现代通信系统与仿真-matlab工具箱闺.西安电子科技高校出版社,2000：54-684孙屹.MAT1.AB通信仿真开发手册M.国防工业出版社,2005：39-545阮沈青.MAT1.AB程序设计M.北京电子工业出版社,2004：147T68
