基于MATLAB的2FSK的課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課程設(shè)計(jì)數(shù)字原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 成 績(jī)： 電子與信息工程學(xué)院信息與通信工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分項(xiàng)目得分報(bào)告書寫及格式具有題目、摘要、目錄、正文、參考文獻(xiàn)（5分）正文格式，圖、表、參考文獻(xiàn)引用等正確，排版美觀（5分）基礎(chǔ)原理報(bào)告中是否體現(xiàn)被仿真系統(tǒng)的原理以及原理框圖（5分）仿真目的，仿真方法，仿真結(jié)果的意義表述清楚（5分）M文件仿真做出信源，調(diào)制信號(hào)，解調(diào)信號(hào)波形（10分）仿真參量豐富（如對(duì)頻譜，信噪比，誤碼率等的分析），仿真波形直觀。（10分）Simulink仿真是否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)參數(shù)是否清晰（10分）框圖直觀，有

2、對(duì)不同參數(shù)條件下的仿真對(duì)比及結(jié)論（10分）仿真參量豐富（如對(duì)頻譜，信噪比，誤碼率等的分析），仿真波形直觀。（10分）答 辯是否存在抄襲（10分）對(duì)所仿真系統(tǒng)原理的提問(wèn)回答情況（10分）對(duì)仿真過(guò)程提問(wèn)的回答情況（10分）總分摘 要 本文主要是利用MATLAB7.0來(lái)實(shí)現(xiàn)2FSK數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)解調(diào)器的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)模塊包含信源調(diào)制、發(fā)送濾波器模塊、信道、接受濾波器模塊、解調(diào)以及信宿，并未各個(gè)模塊進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。在此基礎(chǔ)上熟悉MATLAB的功能及操作，最后通過(guò)觀察仿真圖形進(jìn)行波形分析及系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)。關(guān)鍵詞：2FSK MATLAB 調(diào)制解調(diào)專心-專注-專業(yè)目 錄引 言2FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法主要有兩種

3、：一種是調(diào)頻法，一種是開關(guān)法。這兩種方法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)的波形基本相同，只有一點(diǎn)差異，即由調(diào)頻器產(chǎn)生的2FSK信號(hào)在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)的，而開關(guān)法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)則分別由兩個(gè)獨(dú)立的頻率源產(chǎn)生兩個(gè)不同頻率的信號(hào)，故相鄰碼元之間的相位不一定是連續(xù)的。本設(shè)計(jì)采用后者-開關(guān)法。2FSK信號(hào)的接收也分為相干和非相干接收兩種，非相干接收方法不止一種，它們都不利用信號(hào)的相位信息。故本設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)法。1.背景知識(shí)介紹 1.1通信介紹通信就是克服距離上的障礙，從一地向另一地傳遞和交換消息。消息是信息源所產(chǎn)生的，是信息的物理表現(xiàn)，例如，語(yǔ)音、文字、數(shù)據(jù)、圖形和圖像等都是消息。消息有模擬消息（如語(yǔ)音、

4、圖像等）以及數(shù)字消息（如數(shù)據(jù)、文字等）之分。所有消息必須在轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（通常簡(jiǎn)稱為信號(hào)）后才能在通信系統(tǒng)中傳輸。所以，信號(hào)是傳輸消息的手段，信號(hào)是消息的物質(zhì)載體。相應(yīng)的信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，模擬信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的，但幅度是連續(xù)的，如電話機(jī)、電視攝像機(jī)輸出的信號(hào)就是模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的，但幅度是離散的，如電船傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備輸出的信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)。通信的目的是傳遞消息，但對(duì)受信者有用的是消息中包含的有效內(nèi)容，也即信息。消息是具體的、表面的，而信息是抽象的、本質(zhì)的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量來(lái)度量。通信技術(shù)，特別是數(shù)字通信技術(shù)

5、近年來(lái)發(fā)展非常迅速，它的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。通信從本質(zhì)上來(lái)講就是實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能的一門科學(xué)技術(shù)，它要將大量有用的信息無(wú)失真，高效率地進(jìn)行傳輸，同時(shí)還要在傳輸過(guò)程中將無(wú)用信息和有害信息抑制掉。當(dāng)今的通信不僅要有效地傳遞信息，而且還有儲(chǔ)存、處理、采集及顯示等功能，通信已成為信息科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和，包括信息源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和信宿(受信者) ，它的一般模型如圖1所示。 圖1 通信系統(tǒng)一般模型通信系統(tǒng)可分為數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖2所示， 圖2 數(shù)字通信系統(tǒng)模型模擬通信

6、系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖3所示。 圖3 模擬通信系統(tǒng)模型數(shù)字通信系統(tǒng)較模擬通信系統(tǒng)而言，具有抗干擾能力強(qiáng)、便于加密、易于實(shí)現(xiàn)集成化、便于與計(jì)算機(jī)連接等優(yōu)點(diǎn)。因而，數(shù)字通信更能適應(yīng)對(duì)通信技術(shù)的越來(lái)越高的要求。近二十年來(lái)，數(shù)字通信發(fā)展十分迅速，在整個(gè)通信領(lǐng)域中所占比重日益增長(zhǎng)，在大多數(shù)通信系統(tǒng)中已代替模擬通信，成為當(dāng)代通信系統(tǒng)的主流。 在當(dāng)前飛速發(fā)展的信息時(shí)代，隨著數(shù)字通信技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以及通信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相互融合，信息技術(shù)已成為21世紀(jì)社會(huì)國(guó)際化的強(qiáng)大動(dòng)力。信息作為一種資源，只有通過(guò)廣泛的傳播與交流，才能產(chǎn)生利用價(jià)值，促進(jìn)社會(huì)成員之間的合作，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力

7、的發(fā)展，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而信息的傳播和交流，是依靠各種通信方式和技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代通信理論和技術(shù)是信息社會(huì)每一位成員，尤其是未來(lái)通信工作著的迫切要求。1.2MATLBE介紹在70年代中期，Cleve Moler博士和其同事在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金的資助下開發(fā)了調(diào)用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序庫(kù).EISPACK是特征值求解的FOETRAN程序庫(kù)，LINPACK是解線性方程的程序庫(kù).在當(dāng)時(shí),這兩個(gè)程序庫(kù)代表矩陣運(yùn)算的最高水平。到70年代后期,身為美國(guó)New Mexico大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任的Cleve Moler，在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時(shí)。想教學(xué)生使用EISPACK

8、和LINPACK程序庫(kù)，但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FORTRAN編寫接口程序很費(fèi)時(shí)間。于是他開始自己動(dòng)手,利用業(yè)余時(shí)間為學(xué)生編寫EISPACK和LINPACK的接口程序，Cleve Moler給這個(gè)接口程序取名為MATLAB，該名為矩陣(matrix)和實(shí)驗(yàn)室(labotatory)兩個(gè)英文單詞的前三個(gè)字母的組合。在以后的數(shù)年里，MATLAB在多所大學(xué)里作為教學(xué)輔助軟件使用。并作為面向大眾的免費(fèi)軟件廣為流傳。1983年春天，Cleve Moler到Standford大學(xué)講學(xué)，MATLAB深深地吸引了工程師John Little.John Little敏銳地覺(jué)察到MATLAB在工程領(lǐng)域的廣闊前景。同年，他和

9、Cleve Moler,Steve Bangert一起用C語(yǔ)言開發(fā)了第二代專業(yè)版。這一代的MATLAB語(yǔ)言同時(shí)具備了數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)圖示化的功能。1984年，Cleve Moler和John Little成立了Math Works公司，正式把MATLAB推向市場(chǎng)，并繼續(xù)進(jìn)行MATLAB的研究和開發(fā)。在當(dāng)今30多個(gè)數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中，就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言，可分為兩大類.一類是數(shù)值計(jì)算型軟件，如MATLAB、Xmath、Gauss等,這類軟件長(zhǎng)于數(shù)值計(jì)算對(duì)處理大批數(shù)據(jù)效率高；另一類是數(shù)學(xué)分析型軟件Mathematica、Maple等。這類軟件以符號(hào)計(jì)算見長(zhǎng)，能給出解析解和任意精確解，其缺點(diǎn)

10、是處理大量數(shù)據(jù)時(shí)效率較低。MathWorks公司順應(yīng)多功能需求之潮流，在其卓越數(shù)值計(jì)算和圖示能力的基礎(chǔ)上，又率先在專業(yè)水平上開拓了其符號(hào)計(jì)算文字處理，可視化建模和實(shí)時(shí)控制能力，開發(fā)了適合多學(xué)科、多部門要求的新一代科技應(yīng)用軟件MATLAB。經(jīng)過(guò)多年的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，MATLAB以經(jīng)占 據(jù)了數(shù)值軟件市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。在MATLAB進(jìn)入市場(chǎng)前，國(guó)際上的許多軟件包都是直接以FORTRANC語(yǔ)言等編程語(yǔ)言開發(fā)的。這種軟件的缺點(diǎn)是使用面窄，接口簡(jiǎn)陋，程序結(jié)構(gòu)不開放以及沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的基庫(kù)，很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展，因而很難推廣。MATLAB的出現(xiàn)，為各國(guó)科學(xué)家開發(fā)學(xué)科軟件提供了新的基礎(chǔ)。在MATLAB問(wèn)世不久的80年代

11、中期，原先控制領(lǐng)域里的一些軟件包紛紛被淘汰或在MATLAB上重建。時(shí)至今日，經(jīng)過(guò)MathWorks公司的不斷完善，MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科，多種工作平臺(tái)的功能強(qiáng)大大大型軟件。在國(guó)外，MATLAB已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗(yàn)。在歐美等高校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)，自動(dòng)控制理論，數(shù)理統(tǒng)計(jì)，數(shù)字信號(hào)處理，時(shí)間序列分析，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具；成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生，碩士生，博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)，特別是工程界，MATLAB一定會(huì)盛行起來(lái)?？梢哉f(shuō)，無(wú)論你從事工程方面的哪個(gè)學(xué)科，都能在MATLAB里找

12、到合適的功能。2. 2FSK的調(diào)制與解調(diào)原理 二進(jìn)制頻率調(diào)制是用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)控制正弦波的頻率隨二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的變化而變化。由于二進(jìn)制數(shù)字信息只有兩個(gè)不同的符號(hào)，所以調(diào)制后的已調(diào)信號(hào)有兩個(gè)不同的頻率f1和f2，f1對(duì)應(yīng)數(shù)字信息“1”，f2對(duì)應(yīng)數(shù)字信息“0”。二進(jìn)制數(shù)字信息及已調(diào)載波如圖4所示。圖4 2FSK信號(hào) 2.1 2FSK的產(chǎn)生在2FSK信號(hào)中，當(dāng)載波頻率發(fā)生變化時(shí)，載波的相位一般來(lái)說(shuō)是不連續(xù)的，這種信號(hào)稱為不連續(xù)2FSK信號(hào)。相位不連續(xù)的2FSK通常用頻率選擇法產(chǎn)生，如圖5所示： 振蕩器1 c 選通開關(guān) e a基帶信號(hào) 反相器 b 相加器 g 振蕩器2 d 選通開關(guān) f 圖5 2FSK

13、調(diào)制器兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器作為兩個(gè)頻率發(fā)生器，他們受控于輸入的二進(jìn)制信號(hào)。二進(jìn)制信號(hào)通過(guò)兩個(gè)選通開關(guān)電路，控制其中的一個(gè)載波通過(guò)。調(diào)制器各點(diǎn)波形如圖6所示： 圖6 2FSK調(diào)制器各點(diǎn)波形由圖6可知，波形g是波形e和f的疊加。所以，二進(jìn)制頻率調(diào)制信號(hào)2FSK可以看成是兩個(gè)載波頻率分別為f1和f2的2ASK信號(hào)的和。由于“1”、“0”統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，因此，2FSK信號(hào)功率譜密度等于這兩個(gè)2ASK信號(hào)功率譜密度之和，即 （2-1）2FSK信號(hào)的功率譜如圖7所示： 圖7、2FSK信號(hào)的功率譜由圖7看出，2FSK信號(hào)的功率譜既有連續(xù)譜又有離散譜，離散譜位于兩個(gè)載波頻率f1和f2處，連續(xù)譜分布在f1和f2附近，若取

14、功率譜第一個(gè)零點(diǎn)以內(nèi)的成分計(jì)算帶寬，顯然2FSK信號(hào)的帶寬為 （2-2）為了節(jié)約頻帶，同時(shí)也能區(qū)分f1和f2，通常取，因此2FSK信號(hào)的帶寬為 （2-3）當(dāng)時(shí)，圖2-4中2FSK的功率譜由雙峰變成單峰，此時(shí)帶寬為 （2-4）對(duì)于功率譜是單峰的2FSK信號(hào)，可采用動(dòng)態(tài)濾波器來(lái)解調(diào)。此處介紹功率譜為雙峰的2FSK信號(hào)的解調(diào)。 2.2 2FSK濾波器的解調(diào)和抗噪聲性能2FSK信號(hào)的解調(diào)也有相干解調(diào)和非相干解調(diào)（包絡(luò)解調(diào)）兩種。由于2FSK信號(hào)可看做是兩個(gè)2ASK信號(hào)之和，所以2FSK解調(diào)器由兩個(gè)并聯(lián)的2ASK解調(diào)器組成。如圖8為2FSK的相干解調(diào)和非相干解調(diào)： 圖8 2FSK信號(hào)調(diào)解器相干2FSK抗

15、噪聲性能的分析方法和相干2ASK很相似。現(xiàn)將收到的2FSK信號(hào)表示為 （2-5）當(dāng)發(fā)送數(shù)字信息為“1”時(shí)，2FSK信號(hào)的載波頻率為f1，信號(hào)能通過(guò)上支路的帶通濾波器。上支路帶通濾波器的輸出是信號(hào)和窄帶噪聲(t)的疊加(噪聲中的下標(biāo)1表示上支路窄帶高斯噪聲)，即 （2-6）此信號(hào)與同步載波cos2f1t相乘，再經(jīng)低通濾波器濾除其中的高頻成分，送給取樣判決器的信號(hào)為 （2-7）上式中未計(jì)入系數(shù)1/2。與此同時(shí)，頻率為f1的2FSK信號(hào)不能通過(guò)下支路中的帶通濾波器，因?yàn)橄轮分械膸V波器的中心頻率為f2，所以下支路帶通濾波器的輸出只有窄帶高斯噪聲，即 （2-8）此噪聲與同步載波cos2f2t相乘，

16、再經(jīng)低通濾波器濾波后輸出為 （2-9）上式中未計(jì)入系數(shù)1/2。定義 （2-10）取樣判決器對(duì)x(t)取樣，取樣值為 （2-11）其中，nI1、 nI2都是均值為0、方差為的高斯隨機(jī)變量，所以x是均值為a、方差為的高斯隨機(jī)變量，x的概率密度函數(shù)為 （2-12）概率密度曲線如圖9所示：圖9、 判決值的函數(shù)示意圖判決器對(duì)x進(jìn)行判決，當(dāng)x>0時(shí)，判發(fā)送信息為“1”，此判決是正確的； 當(dāng)x<0時(shí)，判決發(fā)送信息為“0”，顯然此判決是錯(cuò)誤的。由此可見，x<0的概率就是發(fā)“1”錯(cuò)判成“0”的概率，即 （2-13）當(dāng)發(fā)送數(shù)字信號(hào)“0”時(shí)，下支路有信號(hào)，上支路沒(méi)有信號(hào)。用與上面分析完全相同的方法

17、，可得到發(fā)“0” 碼時(shí)錯(cuò)判成“1”碼的概率P(1/0)，容易發(fā)現(xiàn)，此概率與上式表示的P(0/1)相同，所以解調(diào)器的平均誤碼率為Pe=P(1)P(0/1)+P(0)P(1/0)=P(0/1)P(1)+P(0)=P(0/1) (2-14)所以 (2-15)式中注意，式中無(wú)需“1”、“0”等概這一條件。3仿真系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)3.1仿真思路先確定采樣頻率fs和兩個(gè)載波頻率的值f1，f2，產(chǎn)生2FSK信號(hào)，然后進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)。（1）寫出輸入已知信號(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。寫出已調(diào)信號(hào)的表達(dá)式S(t)。（2）在2FSK的解調(diào)過(guò)程中，信號(hào)

18、首先通過(guò)帶通濾波器，設(shè)置帶通濾波器的參數(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。（3）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.*x2SW=Hn.*Hn，輸出得到相乘后的兩個(gè)不同的2FSK波形h1,h2。（4）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（

19、sw1,sw2）。（5）將信號(hào)sw1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)5時(shí)，則st=0，否則st=st2(i).其中st=st1+st2。（6）使用MATLAB編程（m文件）完成系統(tǒng)的仿真。3.2仿真結(jié)果仿真程序見附錄1。仿真圖像如下圖3-1 MATLAB仿真圖圖3-2 MATLAB仿真圖圖3-3 MATLAB仿真圖圖3-4 MATLAB仿真圖圖3-5 MATLAB仿真圖3.3 Simulink仿真模型圖2FSK信號(hào)的Simulink仿真模型圖如下：圖3-6

20、Simulink仿真模型圖其中sin wave和sin wave1是兩個(gè)頻率分別為f1和f2的載波，Pulse Generator模塊是信號(hào)源，NOT實(shí)現(xiàn)反相，再經(jīng)過(guò)相乘器和相加器生成2FSK信號(hào)，然后接帶通濾波器與低通濾波器完成調(diào)制與解調(diào)，又接入Error Rate calculation實(shí)現(xiàn)誤碼率的計(jì)算。參數(shù)設(shè)置如下表3-1 Simulink仿真各模型的參數(shù)設(shè)置 模塊 參數(shù) Sine Wave Amplitude：1 Frequency：25 Sine Wave1 Amplitude：1 Frequency：45 Sine Wave2 Amplitude：1 Frequency：25 Si

21、ne Wave3 Amplitude：1 Frequency：45Pulse Generator Amplitude：1 Period：2 Pulse width：1 Sample time：1Analog Filter Filter order：8 Lower passband edge frequency：35Design1 Upper passband edge frequency：55AnalogFilter Filter order：8 Lower passband edge frequency：15Design2 Upper passband edge frequency：35An

22、alog Filter Filter order：8 Passband edge frequency：35 DesignAnalog Filter Filter order：8 Passband edge frequency：55 Design3Gaussian Noise Mean value：0 Variance：1 Initial seed：41 Generator Sample time：0.1818經(jīng)過(guò)以上參數(shù)的設(shè)定后就可以進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，其各點(diǎn)的時(shí)間波形如下：圖3-7 Simulink仿真各點(diǎn)的波形由仿真系統(tǒng)中的誤碼率計(jì)算可知：此系統(tǒng)的誤碼率為0.1818提高噪聲影響，將Gauss

23、ian Noise Generator中的Variance“1”改為“10”,得到波形如下圖所示：圖3-8 改變參數(shù)后各點(diǎn)的波形 由仿真系統(tǒng)中的誤碼率計(jì)算可知：此系統(tǒng)的誤碼率為0.3636 再次提高噪聲影響，將Gaussian Noise Generator中的Variance“1”改為“100”得到波形如下圖所示圖3-9 修改參數(shù)后得到的各點(diǎn)的波形由仿真系統(tǒng)中的誤碼率計(jì)算可知：此系統(tǒng)的誤碼率為0.4545 3.4結(jié)果分析 3.4.1Matlab仿真結(jié)果分析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)行抽樣判決輸出信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)對(duì)信號(hào)2FS

24、K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

25、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)（相乘低通）后，送入抽樣判決器進(jìn)行判決。比較的兩路輸入波形分別為上支路st1=a+n1,下支路st2=n2，其中a為信號(hào)成分；n1和n2均為低通型高斯噪聲，其均值為零，方差為。當(dāng)st1的抽樣值st1(i)小于st2的抽樣值st2(i),判決器輸出“0”符號(hào)，造成將“1”判為“0”的錯(cuò)誤。 3.4.2 simulink仿真結(jié)果分析本次課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了2FSK的調(diào)制與解調(diào)過(guò)程

26、。通過(guò)誤碼率為0的分析，可能是系統(tǒng)自身的原因造成的或者系統(tǒng)沒(méi)有多大的誤差，但根據(jù)示波器的波形看出初始的時(shí)候有一些失真原因可能是初始信號(hào)不穩(wěn)定造成的。通過(guò)改變信噪比，系統(tǒng)的誤碼率升高，噪聲干擾越大，相應(yīng)的波形失真越嚴(yán)重，誤碼率越高。本實(shí)驗(yàn)用一個(gè)邏輯比較器替代抽樣判決模塊，簡(jiǎn)化了模塊。3.5心得體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)主要涉及到了通信原理和MATLB的相關(guān)知識(shí)與運(yùn)用，主要有基帶信號(hào)的調(diào)制原理及方法、低通和帶通濾波器等等，加深了對(duì)上述相關(guān)知識(shí)的了解，使自己更深刻理解了調(diào)制與解調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)方法，以及基本掌握了MATLAB的基本應(yīng)用。因?yàn)槭且运鶎W(xué)理論為基礎(chǔ)，所以在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我又重溫2FSK的調(diào)制與解調(diào)

27、等知識(shí)，更加熟悉了MATLB里面的Simulink工具箱，學(xué)會(huì)了獨(dú)立建立模型，分析調(diào)制與解調(diào)結(jié)果，和加入噪聲之后的情況，通過(guò)自己不斷的調(diào)試，更好的理解加入噪聲對(duì)信道的影響。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我的自身能力有了進(jìn)一步了解。第一點(diǎn)，這進(jìn)一步端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)會(huì)了實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，提高了動(dòng)手能力。也要對(duì)自己嚴(yán)格要求，不能夠一知半解，要力求明明白白。浮躁的性格對(duì)于搞設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)或者學(xué)習(xí)是致命的，一定要靜下心來(lái)，踏實(shí)的做事。第二點(diǎn)，我覺(jué)得動(dòng)手之前，頭腦里必須清楚應(yīng)該怎么做，這一點(diǎn)是很重要的，所謂三思而后行。第三點(diǎn)，在這兩周的時(shí)間里，深深感覺(jué)到我對(duì)所學(xué)的知識(shí)的了解還是很局限、很膚淺的，在以后的時(shí)間里還要繼續(xù)

28、加深對(duì)這門課程的理解，加強(qiáng)知識(shí)儲(chǔ)備。在這次課程設(shè)計(jì)中我們遇到了許多的困難，由于粗心大意出了一些簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤，浪費(fèi)了許多時(shí)間去改正。還好在同學(xué)和老師的幫助下，給我指出了錯(cuò)誤的原因以及改正的方法，我們組才順利的完成了本次課程設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多書本上沒(méi)有的知識(shí)。鍛煉了我們獨(dú)立思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。而且本次設(shè)計(jì)有自己和本組成員共同完成。加強(qiáng)了和別人溝通的能力以及團(tuán)隊(duì)精神，對(duì)我們走向社會(huì)是個(gè)很好的鍛煉。這個(gè)課程設(shè)計(jì)完成倉(cāng)促，在編程過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)自己的程序還有很多地方可以完善，其中若有不足之前，請(qǐng)老師指出，我將及時(shí)改正。4參考文獻(xiàn)1徐明遠(yuǎn)，邵玉斌編著MATLAB仿真在通信與電

29、子工程中的應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社，20052孫屹，吳磊編著Simulink通信仿真開發(fā)手冊(cè),國(guó)防工業(yè)出版社,20033樊昌信，曹麗娜編著通信原理，國(guó)防工業(yè)出版社4張德豐等編著MATLAB數(shù)值計(jì)算方法，機(jī)械工業(yè)出版社附錄1 MATLAB仿真程序fs=2000; %抽樣頻率dt=1/fs;f1=20; %載波1頻率f2=50; %載波2頻率a=round(rand(1,10); %隨機(jī)信號(hào)g1=a;g2=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(:)

30、'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);title('將要通過(guò)濾波器的波形')ylabel('幅度的大小')xlabel('t')