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通信系统课程设计2FSK信号的调制与解调u 姓名：u 学号：u 班级：信工u 指导老师：u 日期：2011.6.7-2011.6.17实习目的：1. 了解并熟悉systemview软件的功能和使用。2. 掌握数字调制系统仿真的方法。3. 掌握2FSK调制的实现方法,掌握系统各功能模块的基本工作原理。实习仪器：1. 计算机一台2. Systemview软件实习内容：1. 构建简单的通信系统，了解并熟悉SystemView软件。2. 加深对数字基带信号传输的无失真条件的了解；熟悉奈奎斯特第一准则的验证方法；掌握眼图的仿真方法并了解其在数字基带传输系统中的作用。3. 二进制频移键控（2FSK）的设计与仿真2FSK信号的调制与解调基本原理1. 调制原理数字调制是用载波信号的某些离散状态来表达所传递的信息，在接受端对载波信号的离散调制参数进行检测的调制。数字调制信号也称为键控信号。如果用数字信号来键控载波的频率，即信号“0”对应于载波频率f1，而符号“1”对应于载波频率f2，这种调制称为二进制频移键控。频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信号的。在2FSK中，载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化，所以其表达式可写成：典型的波形图如下图所示：由图可见，2FSK信号可以看作是两个不同载频ASK的叠加，因此，2FSK信号的时域表达式又可以表示为：式中，g(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲，即：所以，产生2FSK的方法有两种，如图所示：2. 解调原理：l 非相干解调法，如图所示：l 相干解调法，如图所示：仿真设计步骤1. 2FSK信号的调制根据2FSK调制原理，采用开关电路产生2FSK信号，用SystemVue仿真实现，观察输出的2FSK波形。设定伪随机信号s（t）的频率为10Hz，设定载波f1、f2的频率分别为100Hz、150Hz。2. 2FSK信号的相干解调根据2FSK信号的相干解调原理，用SystemVue仿真实现2FSK信号的相干解调，观察其输出波形，并与原波形进行比较。分别设定两个带通滤波器的截止频率为80Hz、120Hz和120Hz 、170Hz； 两个低通滤波器的截止频率均设定为20Hz。3. 2FSK信号非相干解调根据2FSK信号的非相干解调原理，用SystemVue仿真实现2FSK信号的非相干解调，观察其输出波形，并与原波形进行比较。分别设定两个带通滤波器的截止频率为80Hz、120Hz和120Hz 、170Hz； 两个低通滤波器的截止频率均设定为20Hz。4. 系统仿真参数：抽样个数为2048；抽样频率为10005. 具体的仿真系统如下图所示：波形图与结果分析l 原波形l 得到的调制波形：频率和幅度明显不一样，调制成功。l 非相干解调波形l 相干解调波形l 相干解调波形与原波形作比较：基本吻合，解调成功。l 非相干解调波形与原波形相比较：基本吻合，解调成功。l 分析对于2FSK信号，在调制时通过仿真所得结果可知，调制信号变化规律与输入随机数字信号基本一致也存在一定的相位差，但这是允许的。在解调时，由仿真结果可知，输出信号与输入数字随机信号变化规律性几乎是一致的，但是由于通信系统往往存在码间串扰和噪声干扰，使解调系统的输出与输入随机信号有些差别，但这是允许的。总结与心得l 在实习过程中遇到的问题：在做信号解调模块时，多次调制都未成功，经过反复检查发现，先是时间参数设置得不对，还有带通滤波器的截止频率设置得也不对。来来回回把参数改来改去，还是难以将误差控制在最小。l 知识总结：本次设计主要涉及到通信原理和Systemview软件的相关知识，主要有眼图的仿真方法，基带信号的调制原理，相干与非相干解调原理即实现方法，带通和低通滤波器的特性，抽样判决的实现方法信噪比和误码率的计算等等。通过这次实习，我掌握了Systemview软件的使用，能够使用该软件设计各种模拟调制系统和数字带通传输系统以及数字基带传统系统，并加深了对上述知识的立交，更深刻地理解了基带信号传输的相关知识。l 心得体会：通过本次实习，我不仅弥补了文化知识学习上的不足，收到了查漏补缺的成效，更让我认识到自己在学习态度上的不足。由于自己平时学习不认真，导致知识储备不足，做起设计来非常困难，举步维艰，必须时时向老师和同学请教，得到了老师的悉心指导和同学的热心帮助，我才得以顺利完成实习设计，令我非常感动。既便如此，由于平时没有养成缜密的思维习惯和认真的做事态度，在实习过程中，当面对众多的数据需要处理时，我就有些应付不过来，搞得手忙脚乱，总是丢三落四，走了不少弯路，得到了教训。前事不忘，后事之师，在以后的学习和生活中，我会引以为戒。参考文献1. 通信原理（第六版） 樊昌信等编 国防工业出版社 20072. 现在通信原理 曹志刚等编 清华大学出版社 19923. 通信广播电路原理与应用 孙景琪主编 北京工业出版社 20034. 射频通信电路 陈邦媛编 科学出版社 2002