實(shí)驗(yàn)四FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)：

1、FSK調(diào)制解調(diào)信號(hào)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告院 系:物理與機(jī)電工程系專 業(yè):09級(jí)電子信息工程學(xué) 生:王皇學(xué)號(hào):20090662129指導(dǎo)老師：邱思杰日 期： 2012 年5月3日評(píng)語(yǔ):成績(jī)：簽名:日期:實(shí)驗(yàn)四：FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、加深對(duì)FSK信號(hào)調(diào)制解調(diào)原理的理解2、根據(jù)其原理設(shè)計(jì)出2FSK信號(hào)的調(diào)制解調(diào)電路3、在對(duì)電路進(jìn)行仿真，觀察其波形，從而檢驗(yàn)設(shè)計(jì)出的調(diào)制解調(diào)器是否符合要求 二、實(shí)驗(yàn)原理：(1)FSK-又稱頻移鍵控法。：即按數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的值(0或1 )調(diào)制載波的頻率。例 如對(duì)應(yīng)二進(jìn)制0的載波頻率為F1，而對(duì)應(yīng)二進(jìn)制1的載波頻率為F2。該技術(shù)抗干 擾性能好，但占用帶寬較大.FSK是信息傳輸

2、中使用得較早的一種調(diào)制方式，它 的主要優(yōu)點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)起來較容易，抗噪聲與抗衰減的性能較好。在中低速數(shù)據(jù)傳輸 中得到了廣泛的應(yīng)用。所謂FSK就是用數(shù)字信號(hào)去調(diào)制載波的頻率。調(diào)制方法：2FSK可看作是兩個(gè)不同載波頻率的 ASK以調(diào)信號(hào)之和。 解調(diào)方法：相干法和非相干法。(2) 2FSK信號(hào)調(diào)制：又稱數(shù)字調(diào)頻,它是用兩種不同的載頻3 1 , 3 2來代表脈 沖調(diào)制信號(hào)1和0 ,而載波的振幅和相位不變。如果載波信號(hào)采用正弦型波，則FSK 信號(hào)可表示為：2FSK信號(hào)S ( t)分解為信號(hào)S1 ( t)與S2 ( t) 之和，則有:S ( t) = S1 ( t) + S2 ( t)其中：S1(t)=Umc

3、os3 1 t，代表數(shù)字碼元“1”S2(t)=Umcos 3 2 t，代表數(shù)字碼元“ 0”2FSK信號(hào)調(diào)制器模型如下圖：圖6.3.2 2FSK信號(hào)調(diào)制器如上圖，兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器產(chǎn)生不同頻率的載波信號(hào)，當(dāng)輸入基帶信號(hào)S (t)=1時(shí)，調(diào)制器輸出頻率為f1的載波信號(hào)，當(dāng)S (t)=0 時(shí)，反相器的輸出調(diào)制器輸出頻率為f2的載波信號(hào)。f1和f2都取碼元速率的整數(shù)倍。2FSKB號(hào)的帶寬為：Bfsk =| f 1 - f 2 | + 2B其中：f 1為對(duì)應(yīng)脈沖調(diào)制信號(hào)1的載波頻率；f 2為對(duì)應(yīng)脈沖調(diào)制信號(hào)0的載波頻率。(3) 2FSK信號(hào)解調(diào)：是調(diào)試的相反過程。由于移頻鍵控調(diào)制是將脈沖調(diào)制信號(hào)“ 1”用

4、FSK言號(hào)S1 ( t)，而“0”用S2 ( t) 表示,那么在接收端,可從FSK信 號(hào)中恢復(fù)出其基帶信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用了普通鑒頻法進(jìn)行解調(diào) ，將S1 ( t)恢復(fù)成碼 元1 ,把S2 ( t)恢復(fù)成碼元0。2FSK信號(hào)的解調(diào)可以采用相干解調(diào)，也可以采用包絡(luò)解調(diào)。2FSK信號(hào)解調(diào)器在2FSK調(diào)器中，2FSK言號(hào)進(jìn)入帶通濾波器抑制掉干擾，接著把FSK言號(hào)與相干載 波相乘，把兩種不同頻率的FSK言號(hào)變成兩種不同的電壓信號(hào)，然后送低通濾波器 濾除高頻分量，最后通過抽樣比較器得到最終的解調(diào)波形。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(具體程序如下)Fc=10;%載頻Fs=40;%系統(tǒng)采樣頻率Fd=1;% 碼速率N=Fs/Fd;

5、df=10;numSymb=25;%進(jìn)行仿真的信息代碼個(gè)數(shù)M=2;%進(jìn)制數(shù)SNRpBit=60;%信噪比SNR=SNRpBit/log2(M);seed=12345 54321;numPlot=15;x=randsrc(numSymb,1,0:M-1);% 產(chǎn)生 25 個(gè) 2 進(jìn)制隨機(jī)碼figure(1)stem(0: nu mPlot-1,x(1: nu mPlot),'bx');title('二進(jìn)制隨機(jī)序列')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');%調(diào)制 y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,&#

6、39;fsk',M,df); numModPlot=numPlot*Fs;t=0:numModPlot-1./Fs;figure(2)plot(t,y(1:length(t),'b-');axis(min(t) max(t) -1.5 1.5);title(' 調(diào)制后的信號(hào) ')xlabel('Time'); ylabel('Amplitude');%在已調(diào)信號(hào)中加入高斯白噪聲 randn('state',seed(2);y=awgn(y,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),'

7、;measured','db'); figure(3)plot(t,y(1:length(t),'b-');axis(min(t) max(t) -1.5 1.5);title(' 加入高斯白噪聲后的已調(diào)信號(hào) ')xlabel('Time'); ylabel('Amplitude');%相干解調(diào)figure(4)z1=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk/eye',M,df);title(' 相干解調(diào)后的信號(hào)的眼圖 ')figure(5) stem(0:numPlot

8、-1,x(1:numPlot),'bx');hold on;stem(0:numPlot-1,z1(1:numPlot),'ro');hold off;axis(0 numPlot -0.5 1.5);title(' 相干解調(diào)后的信號(hào)原序列比較 ')legend(' 原輸入二進(jìn)制隨機(jī)序列 ',' 相干解調(diào)后的信號(hào) ') xlabel('Time');ylabel('Amplitude');%非相干解調(diào)figure(6)z2=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk/eye

9、/noncoh',M,df);title(' 非相干解調(diào)后的信號(hào)的眼圖 ')figure(7)stem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),'bx');hold on;stem(0:numPlot-1,z2(1:numPlot),'ro');hold off;axis(0 numPlot -0.5 1.5);title(' 非相干解調(diào)后的信號(hào) ')legend(' 原輸入二進(jìn)制隨機(jī)序列 ',' 非相干解調(diào)后的信號(hào) ') xlabel('Time');ylabel

10、('Amplitude');%誤碼率統(tǒng)計(jì)errorSym ratioSym=symerr(x,z1);figure(8)simbasebandex(0:1:5);title(' 相干解調(diào)后誤碼率統(tǒng)計(jì) ')errorSym ratioSym=symerr(x,z2);figure(9) simbasebandex(0:1:5);title(' 非相干解調(diào)后誤碼率統(tǒng)計(jì) ')%濾除高斯白噪聲Delay=3;R=0.5;PropD=0;yf,tf=rcosine(Fd,Fs,'fir',R,Delay);yo2,to2=rcosflt(y

11、,Fd,Fs,'filter',yf);%加入高斯白噪聲后的已調(diào)信號(hào)和經(jīng)過升余弦濾波器后的已調(diào)信號(hào) t=0:numModPlot-1./Fs;figure(10)plot(t,y(1:length(t),'r-');hold on;plot(to2,yo2,'b-');% 濾除帶外噪聲hold off;axis(0 30 -1.5 1.5);xlabel('Time');ylabel('Amplitude');legend(' 加入高斯白噪聲后的已調(diào)信號(hào) ',' 經(jīng)過升余弦濾波器后的已調(diào)信號(hào)

12、 ') title(' 升余弦濾波前后波形比較 ')eyediagram(yo2,N);title(' 加入高斯白噪聲后的已調(diào)信號(hào)的眼圖 ')二詛和屮L片nJai 極于呻it昭 Flf釬玄tT片込E!3佗十州E R (H佶W咚仔削LU4乂丄箔犁心品器需嚶冷命-¥4> ¥ ¥ -人ATir»»北en干須EH1的- ' 4>4，» ©> « -TI/ar(1)(2)(3)(4)J| T 殲時(shí)！ | .ip ITtuanrwl icl 口 -：|iri h. II -Jr' iIhIv «fl fa teW六、實(shí)驗(yàn)問答題：Buffer緩沖器的閾值設(shè)置不同時(shí)，解調(diào)出來的波形有什么不一樣？答:當(dāng)Buffer緩沖器的閾值設(shè)置為大于0.1V時(shí)，解調(diào)出來的波形與調(diào)制信號(hào)相比失真 較