通信原理課程設(shè)計----基于matlab的2fsk調(diào)制及仿真

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　課程名稱 通信原理 </p><p>　　系 別： 計算機科學系 </p><p>　　專業(yè)班級： 通信一班 &l

2、t;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1、設(shè)計題目·················3</p><p>　　設(shè)計原理··

3、3;··············3</p><p>　　實現(xiàn)方法·················4<

4、;/p><p>　　4、設(shè)計結(jié)果及分析··············7</p><p>　　5、參考文獻·············

5、;····10</p><p><b>　?、?設(shè)計題目</b></p><p>　　基于Matlab的2FSK調(diào)制及仿真</p><p><b>　　Ⅱ.設(shè)計原理</b></p><p>　　數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控，記作FSK；二進制頻移鍵控記作2FSK。

6、</p><p>　　2FSK數(shù)字調(diào)制原理：</p><p>　　1、2FSK信號的產(chǎn)生：</p><p>　　2FSK是利用數(shù)字基帶信號控制在波的頻率來傳送信息。例如，1碼用頻率f1來傳輸，0碼用頻率f2來傳輸，而其振幅和初始相位不變。故其表示式為</p><p>　　式中，假設(shè)碼元的初始相位分別為和；和為兩個不同的碼元的角頻率；幅度為A為

7、一常數(shù)，表示碼元的包絡(luò)為矩形脈沖。</p><p>　　2FSK信號的產(chǎn)生方法有兩種：</p><p>　　模擬法，即用數(shù)字基帶信號作為調(diào)制信號進行調(diào)頻。如圖1-1（a）所示。</p><p>　　鍵控法，用數(shù)字基帶信號及其反相分別控制兩個開關(guān)門電路，以此對兩個載波發(fā)生器進行選通。如圖1-1（b）所示。</p><p>　　這兩種方法產(chǎn)生的2

8、FSK信號的波形基本相同，只有一點差異，即由調(diào)頻器產(chǎn)生的2FSK信號在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)的，而鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號，則分別有兩個獨立的頻率源產(chǎn)生兩個不同頻率的信號，故相鄰碼元的相位不一定是連續(xù)的。</p><p>　　(a) (b)</p><p>　　圖1-1 2FSK信號產(chǎn)生原理圖 <

9、;/p><p>　　由鍵控法產(chǎn)生原理可知，一位相位離散的2FSK信號可看成不同頻率交替發(fā)送的兩個2ASK信號之和，即</p><p>　　其中是脈寬為的矩形脈沖表示的NRZ數(shù)字基帶信號。</p><p>　　其中，為的反碼，即若，則；若，則。</p><p>　　2、2FSK信號的頻譜特性：</p><p>　　由于相位離

10、散的2FSK信號可看成是兩個2ASK信號之和，所以，這里可以直接應(yīng)用2ASK信號的頻譜分析結(jié)果，比較方便，即</p><p>　　2FSK信號帶寬為 式中，是基帶信號的帶寬。</p><p><b>　　Ⅲ.實現(xiàn)方法</b></p><p>　　Simulink仿真實現(xiàn)：</p><p>　　2FSK調(diào)制仿真系統(tǒng)原理

11、圖：</p><p>　　本設(shè)計產(chǎn)生2FSK信號的方法采用的是鍵控法</p><p>　　各個模塊具體參數(shù)設(shè)置：</p><p>　　正弦波發(fā)生器1： 正弦波發(fā)生器2：</p><p><b>　　開關(guān)設(shè)置：</b></p><p&g

12、t;<b>　　示波器設(shè)置：</b></p><p>　　2、Matlab實現(xiàn)：</p><p><b>　　源程序代碼：</b></p><p><b>　　clear all</b></p><p><b>　　close all</b></p&

13、gt;<p>　　i=10;%基帶信號碼元數(shù)</p><p><b>　　j=5000;</b></p><p>　　a=round(rand(1,i));%產(chǎn)生隨機序列</p><p>　　t=linspace(0,5,j);</p><p>　　f1=10;%載波1頻率</p><p

14、>　　f2=5;%載波2頻率</p><p>　　fm=i/5;%基帶信號頻率</p><p>　　B1=2*f1;%載波1帶寬</p><p>　　B2=2*f2;%載波2帶寬</p><p>　　%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%產(chǎn)生基帶信號</p><p><b>

15、　　st1=t;</b></p><p>　　for n=1:10</p><p>　　if a(n)<1;</p><p>　　for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n</p><p><b>　　st1(m)=0;</b></p><p><b>　　end&

16、lt;/b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n</p><p><b>　　st1(m)=1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>&l

17、t;b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　st2=t;</b></p><p>　　%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%基帶信號求反</p><p>　　for n=1:j;</p>

18、<p>　　if st1(n)>=1;</p><p><b>　　st2(n)=0;</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　st2(n)=1;</b></p><p><b>　　end</b>

19、;</p><p><b>　　end;</b></p><p>　　figure(1);</p><p>　　subplot(411);</p><p>　　plot(t,st1);</p><p>　　title('基帶信號');</p><p>　　a

20、xis([0,5,-1,2]);</p><p>　　subplot(412);</p><p>　　plot(t,st2);</p><p>　　title('基帶信號反碼');</p><p>　　axis([0,5,-1,2]);</p><p>　　%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

21、%%%%%%%%%%載波信號</p><p>　　s1=cos(2*pi*f1*t);</p><p>　　s2=cos(2*pi*f2*t);</p><p>　　subplot(413)</p><p><b>　　plot(s1);</b></p><p>　　title('載波信號

22、1');</p><p>　　subplot(414),</p><p><b>　　plot(s2);</b></p><p>　　title('載波信號2');</p><p>　　%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%調(diào)制</p><

23、p>　　F1=st1.*s1;%加入載波1</p><p>　　F2=st2.*s2;%加入載波2</p><p>　　figure(2);</p><p>　　subplot(311);</p><p>　　plot(t,F1);</p><p>　　title('s1*st1');</p

24、><p>　　subplot(312);</p><p>　　plot(t,F2);</p><p>　　title('s2*st2');</p><p>　　e_fsk=F1+F2;</p><p>　　subplot(313);</p><p>　　plot(t,e_fsk);&

25、lt;/p><p>　　title('2FSK信號')</p><p><b>　?、?設(shè)計結(jié)果及分析</b></p><p>　　Simulink仿真結(jié)果：</p><p>　　析： 圖中第4個波形為2FSK信號波形，本次設(shè)計產(chǎn)生2FSK 波形的方法為鍵控法，所以其產(chǎn)生的波形相鄰碼元之間的相位不連續(xù)，由圖中

26、可以看出，低頻代表碼元“1”，高頻代表碼元“0”；</p><p>　　在編譯過程中出現(xiàn)了以下錯誤與警告：</p><p>　　### Starting Real-Time Workshop build procedure for model: untitled</p><p>　　### Generating code into build directory:

27、D:\Matlab\work\untitled_grt_rtw</p><p>　　Warning: The model 'untitled' does not have continuous states, hence using the solver 'FixedStepDiscrete' instead of the solver 'ode3' specifi

28、ed in the Configuration Parameters dialog.</p><p>　　解決方法，將相關(guān)參數(shù)更改后如圖：</p><p><b>　　更改后再次編譯：</b></p><p>　　### Successful completion of Real-Time Workshop build procedure fo

29、r model: untitled</p><p>　　2、Matlab程序運行結(jié)果：</p><p><b>　?、?參考文獻</b></p><p>　　[1]王秉鈞，王少勇，王彥杰.通信原理基本教程.北京:北京郵電大學出版社.2005.p128-p131.</p><p>　　[2]樊昌信.通信原理教程（第二版）.