武汉科技大学武科大通信原理课程设计实验2FSK的调制与解调.docx
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武汉科技大学武科大通信原理课程设计实验2FSK的调制与解调
信息科学与工程学院
课程设计报告
课程名称:
通信原理
专业:
班级:
学号:
姓名:
指导老师:
二进制频移监控(2FSK)的仿真与分析
一)设计内容
利用matlab编程或simulink对2FSK的调制和解调整个流程进行仿真。
二)设计要求
A)要求分析2FSK的调制解调过程及其理论原理;
B)利用matlab编程或simulink实现2FSK整个系统的仿真;
C)能够以图形化方式呈现对仿真过程中的重要接点处的波形;
D)选用不同的调制频率验证课程中关于2FSK的最小频率间隔的讨论。
一、2FSK的调制解调过程及其理论原理
1、表示式:
2、产生方法:
调频法:
相位连续
开关法:
相位不连续
3、接收方法:
相干接收:
非相干接收:
(1)包络检波法:
(2)过零点检测法
二、最小频率间隔
在原理上,若两个信号互相正交,就可以把它完全分离。
对于非相干接收:
设:
2FSK信号为
为了满足正交条件,要求:
即要求:
上式积分结果为:
假设ω1+ω0>>1,上式左端第1和3项近似等于零,则它可以化简为
由于1和0是任意常数,故必须同时有
和
上式才等于0。
即要求:
和
式中,n和m均为整数。
为了同时满足这两个要求,应当令
即令
所以,当取m=1时是最小频率间隔,它等于1/T
对于相干接收:
可以令
于是,式
化简为:
因此,要求满足:
即,最小频率间隔等于1/2T。
二、利用simulink实现2FSK整个系统的仿真
(1)2FSK的调制
1、用Simulink仿真的2FSK调制的框图如下
SineWave和SineWave1产生f1和f2的载波,PulseGenerator产生源信号,NOT反向,Product相乘,Add相加,形成了2FSK信号。
2、参数设置如下:
SineWave1:
SineWave:
3、产生波形如下
从上到下分别是f1、f2、源信号和2FSK
可以看出成功调制。
接下来:
(2)2FSK的解调:
1、用Simulink仿真的2FSK调制的框图如下
各个部分的参数设置如下
带通滤波器:
带通滤波器1
SineWave:
SineWave1
低通滤波器3:
低通滤波器2:
低通滤波器4:
3、产生波形如下
可以看出,成功解调.
(3)选用不同的调制频率验证课程中关于2FSK的最小频率间隔的讨论:
从上面的讨论我们得知非相干解调的最小频率间隔为1/T,相干解调的最小频率间隔为1/2T。
而我采用的是相干解调,故最小频率间隔为1/2T。
当f1=2Hz,将f2调为2.8Hz,得到2FSK图像如下:
验证了最小频率间隔的讨论。
(4)实验小结
确实是一次对动手能力的锻炼,也逼着我去不断的看课本,问同学问老师,也曾犯过迷糊把调制当了解调,导致一直在纠结结果为何出不来。
其实此次实验老师给我们的题目并不难,只是希望我们能自己动手,弄懂原理就好,既不用做误码率模块也不用加入噪声分析噪声的影响,给我们减轻了压力,在这两天的设计里,我学到了很多课本内外的知识,尝到了自己解决问题的快乐,感谢老是给我此次课设的机会,我今后会更加努力,学习和实践结合。
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