4fsk信号频谱图

目 录

1实验目的 .................................................................................................. 1 2实验要求 .................................................................................................. 1 3实验内容 .................................................................................................. 1 3.1基本原理 ........................................................................................ 1 3.1.1 4FSk的调制原理 ............................................................... 1 3.1.2 4FSk的解调原理 ......

目 录

1实验目的 .................................................................................................. 1 2实验要求 .................................................................................................. 1 3实验内容 .................................................................................................. 1 3.1基本原理 ........................................................................................ 1 3.1.1 4FSk的调制原理 ............................................................... 1 3.1.2 4FSk的解调原理 ......

课程设计I(数据通信原理)

设计说明书

4FSK数字通信系统的设计与仿真

学生姓名 学 号 班 级 成 绩 指导教师

数学与计算机科学学院 2015年 9 月 12 日

2015—2016学年第 1 学期

课程设计名称： 课程设计题目： 完 成 期 限： 设计内容：

1． 任务

设计一个4FSK调制解调系统 2． 要求

1) 4FSK信号波形的载频和相位参数应随机设置 2) 系统要求加入高斯白噪声

3) 4FSK解调方框图采用相干接收形式 4) 分析误码率 3． 参考文献

[1] 《通信原理》 王福昌 清华大学出版社 2006

[2] 《电子技术实验教程[M]》 王紫婷 西南交大出版社 2001

[3] 《MATLAB仿真技术与应用教程》 钟麟 王峰 国防工业出版社 2003 [4] 《MATLAB通信仿真与技术应用》刘敏 魏玲 国防工业出版社 2001

指导教师： 教研室负责人：

通信原理

目录

1实验目的 (1)

2实验要求 (1)

3实验容 (1)

3.1基本原理 (1)

3.1.1 4FSk的调制原理 (1)

3.1.2 4FSk的解调原理 (3)

3.2 4FSK 调制算法分析 (3)

3.3．4FSK 解调算法分析 (4)

3.4 程序代码 (7)

4 软件仿真 (9)

4.1 调制过程仿真实现结果 (10)

4.2 解调过程仿真实现结果 (12)

4.3 误码率计算 (15)

5心得体会 (17)

6参考文献 (17)

文档

1实验目的

1、理解电子信号通信原理

2、熟悉系统建模方法

3、配置电子信号，设计相关应用方法

2实验要求

1.完成4FSK调制信号的产生，并进行时域分析

2. 完成4FSK信号的数据解调，并对结果进行有效性验证

3实验容

3.1基本原理

3.1.14FSk的调制原理

随着时代的发展，数字信号在信号传输比模拟信号有许多的优越性，数字信号传输也越来越重要。虽然近距离传输可以由数字基带信号直接传输，但是要进行远距离传输时必须将基带信号调制到高频处，所以调制解调技术是数字通信中一种关键的技术。二进制频移键控是数字信号调制的基本方式之一。而多进制（MFSK）的可降低信道系统信噪比的要求。2FSK信号的产生方法主要有两种：采用模拟调频电路实现；采用键控法来实

4-fsk信号在awgn信道下的误码率和

误比特率性能,并与理论值比较

摘要：这次通信系统综合训练是以Matlab/Sumulink为工具，实现基带传输系统的仿真与实现。采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 关键词：Matlab；基带传输系统；滚降系数；功率谱

一、4FSk的解调原理

4FSK信号的相干解调法原理框图如下图所示。其原理是：4FSK信号先经过带通滤波器去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，此后该信号分为四路，每路信号与相应载波相乘，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决，抽样判决器的输出分别得到两路原基带信号表示四进制得到原始码元。

载波f1 带通滤波器 相乘器 载波f2 4FSK 已 调 信 号 带通滤波器 相乘器 低通滤波器 加法器 低通滤波器 抽样判决器 解调信号1 载波f2 带通滤波器 相乘

1. 基本概念

物理层的定义h=0.27；T是采样周期，1/4800秒。而D=3h/2T=1.944kHz。D的物理含义是Maximum deviation，最大频偏。

4FSK是恒包络调制，所以在终端功率上，应该比较省电。

4进制的随机信号产生，并把信号强度调整到规范规定的3,1,-1,-3： M=4;

Ts=1/4800; % 4.8K的波特率； x=randint(1000,1,M);

x=x.*2-3; %调整到正确的symbol； plot(x);

部分信号绘制如下：

3210-1-2-3210220230240250260270280290

由于是随机信号，所以是宽带信号。频谱如下。只绘制到信号的采样频率，绘制频谱： lx=length(x); Freqs=1/Ts;

freq=[-Freqs/2:Freqs/lx:Freqs/2-Freqs/lx]; S=fftshift(abs(fft(x))); Sdb=10*log10(S); plot(freq,Sdb);：

2520151050-5-2500-2000-1500-1000-50005001000150020002500

进行基带滤波，滤波后的信号和频谱为下图。注意信号带

1. 基本概念

物理层的定义h=0.27；T是采样周期，1/4800秒。而D=3h/2T=1.944kHz。D的物理含义是Maximum deviation，最大频偏。

4FSK是恒包络调制，所以在终端功率上，应该比较省电。

4进制的随机信号产生，并把信号强度调整到规范规定的3,1,-1,-3： M=4;

Ts=1/4800; % 4.8K的波特率； x=randint(1000,1,M);

x=x.*2-3; %调整到正确的symbol； plot(x);

部分信号绘制如下：

3210-1-2-3210220230240250260270280290

由于是随机信号，所以是宽带信号。频谱如下。只绘制到信号的采样频率，绘制频谱： lx=length(x); Freqs=1/Ts;

freq=[-Freqs/2:Freqs/lx:Freqs/2-Freqs/lx]; S=fftshift(abs(fft(x))); Sdb=10*log10(S); plot(freq,Sdb);：

2520151050-5-2500-2000-1500-1000-50005001000150020002500

进行基带滤波，滤波后的信号和频谱为下图。注意信号带

数字ASK、FSK、PSK调制的频谱分析

摘要：信号频谱是信号区别于其他信号一项非常基本的特征。将信号进行傅里叶变换（能量有限）或者傅里叶级数展开（能量无限），可以得到每一个频率点上信号功率的分布。各类调制的实质是将基带信号的低通频谱搬移到高频载波频率上，使得所发送的频带信号的频谱匹配于频带信道的带通特性。 关键字：ASK FSK PSK 频谱

数字基带信号通过正弦波调制成为带通型的频带信号，即调制器将二进制符号序列映射到与信道匹配的频带上去。数字调制的基本原理是用数字基带信号去控制正弦型载波的某参量，如：控制载波的幅度，称为振幅键控（ASK）；控制载波的频率，称为频率键控（FSK）；控制载波的相位，称为相位键控（PSK）。带通型数字调制有二进制及M进制（M>2）之分。二进制数字调制是将每个二进制符号映射为相应的波形之一，如2ASK。在M进制数字调制中，将二进制数字序列中每K个比特构成一组，对应于M进制符号之一（M=2K），如MFSK。

一、二进制启闭键控（OOK） 1、OOK信号的产生

二进制启闭键控(OOK：On-Off Keying)又名二进制振幅键控(2ASK)，它是以单极性不归零码序列来控制正弦载波的开启与关闭。

上图中，{a

河海大学计算机及信息工程学院（常

州）

课程设计报告

题 目 不同信道下汉明码4FSK系统仿真 专 业 通 信 工 程 学 号 0962310312 学生姓名 程海粟 指导教师 高 远

1

目录

一、 实验目的……………………………………………………3 二、 实验器材……………………………………………………3 三、 实验内容及原理……………………………………………3

（一） 汉明码编解码原理………………………………………3 （二） 4FSK调制解调原理………………………………………6 （三） 三种信道模型简介………………………………………9 （四） 程序调用函数介绍………………………………………

10

四、 实验仿真效果图……………………………………………12 五、 心得体会……………………………………………………15 六、 附录…………………………………………………………15 七、 参考文献……………………………………………………18

2

不同信道下汉明码的4FSK系统仿真

河海大学计算机及信息工程学院（常

州）

课程设计报告

题 目 不同信道下汉明码4FSK系统仿真 专 业 通 信 工 程 学 号 0962310312 学生姓名 程海粟 指导教师 高 远

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目录

一、 实验目的……………………………………………………3 二、 实验器材……………………………………………………3 三、 实验内容及原理……………………………………………3

（一） 汉明码编解码原理………………………………………3 （二） 4FSK调制解调原理………………………………………6 （三） 三种信道模型简介………………………………………9 （四） 程序调用函数介绍………………………………………

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四、 实验仿真效果图……………………………………………12 五、 心得体会……………………………………………………15 六、 附录…………………………………………………………15 七、 参考文献……………………………………………………18

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不同信道下汉明码的4FSK系统仿真