2FSK的相干解调及其仿真

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 cosωt θ 调制后得到信号 Acosωt θ 2.1 解调时引入相干（同频同相）的参考信号 cosωt θ，则得到 Acosωtθcosωtθ 2.2 利用积化和差公式可以得到 A*[cosωtθωtθcosωtθ-ωt-θ] /2A* [cos2ωt2θcos0] /2 A*[cos2ωt2θ1] /2 A/2A*cos2ωt2θ /2 2.3 利用低通滤波器将高频信号cos2ωt2θ滤除，即得原始信号 A。 2FSK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f1，“0”符号对应载波f2。在原理图中采纳两个带通滤波器来区分中心频率分别为f1和f2的信号。中心频率为f1的带通滤波器允许中心频率为f1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f1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“1”符号对应载波频率f1，则接收时上支路的抽样较大，应判为“1”，反之则判为“0”。2FSK相干解调的原理方框图如图2.1所示。 图2.1 2FSK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f1，f2的值。 （2）先产生一个随机的信号，写出输入已调信号的表达式是st。由于st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st。 （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st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H1，H2。 （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，sw2。 （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st1，st2。 （6）将信号st1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st1ist2i时，则st1，否则st0。 4 设计程序 fs2000; 采样频率 dt1/fs; f150; f2150; 两个信号的频率 aroundrand1,10; 产生原始数字随机信号 g1a; g2a; 将原始数字信号反转与g1反向 g11ones1,2000*g1; 进行抽样 g1ag11; 将数字序列变成列向量 g21ones1,2000*g2; g2ag21; t0dt10-dt; t1lengtht; fsk1g1a.*cos2*pi*f1.*t; 得到频率为f1的fsk1已调信号 fsk2g2a.*cos2*pi*f2.*t; 得到频率为f2的fsk2已调信号 fskfsk1fsk2; 已产生2FSK信号 figure1 no0.01*randn1,t1; 产生的随机噪声 snfskno; subplot3,1,1; plott,no; 随机噪声的波形 title噪声波形 ylabel幅度 subplot3,1,2; plott,fsk; 2FSK信号的波形 title2fsk信号波形 ylabel幅度 subplot3,1,3; plott,sn; title经过信道后的2fsk波形 ylabel幅度的大小 xlabelt figure2 fsk的解调 b1fir1101,[48/1000 52/1000]; b2fir1101,[145/1000 155/1000]; 设置带通滤波器的参数 H1filterb1,1,sn; H2filterb2,1,sn; 经过带通滤波器后的信号 subplot2,1,1; plott,H1; 经过带通滤波器1的波形 title经过带通滤波器f1后的波形 ylabel幅度 subplot2,1,2; plott,H2; 经过带通滤波器2的波形 title经过带通滤波器f2后的波形 ylabel