基于matlab的2fsk的課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　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

2、察仿真圖形進(jìn)行波形分析及系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：2FSK MATLAB 調(diào)制解調(diào)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　1. 背景知識(shí)介紹2</p><p>　　

3、1.2MATLBE介紹4</p><p>　　2. 2FSK的調(diào)制與解調(diào)原理6</p><p>　　2.1 2FSK的產(chǎn)生6</p><p>　　2.2 2FSK濾波器的解調(diào)和抗噪聲性能9</p><p>　　3仿真系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1仿真思路12</p><p&

4、gt;　　3.2仿真結(jié)果12</p><p>　　3.3 Simulink仿真模型圖15</p><p>　　3.4結(jié)果分析18</p><p>　　3.4.1Matlab仿真結(jié)果分析18</p><p>　　3.4.2 simulink仿真結(jié)果分析19</p><p>　　3.5心得體會(huì)19</p&

5、gt;<p><b>　　4參考文獻(xiàn)21</b></p><p>　　附錄1 MATLAB仿真程序22</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　2FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法主要有兩種：一種是調(diào)頻法，一種是開(kāi)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)

6、生的2FSK信號(hào)在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)的，而開(kāi)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(kāi)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。</p><p><b>　　1.背景知識(shí)介紹</b></p><p&

7、gt;<b>　　1.1通信介紹</b></p><p>　　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、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(chēng)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。&l

8、t;/p><p>　　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)。</p><p>　　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

9、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。</p><p>　　通信技術(shù)，特別是數(shù)字通信技術(shù)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(mén)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。</

10、p><p>　　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。</p><p><b>　　↑</b></p><p>　　圖1 通信系統(tǒng)一般模型</p><p>　　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

11、號(hào)來(lái)傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖2所示，</p><p><b>　　↑</b></p><p>　　圖2 數(shù)字通信系統(tǒng)模型</p><p>　　模擬通信系統(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。</p><p>　　圖3 模擬通信系統(tǒng)模型</p><p>　　數(shù)字通信系統(tǒng)較模擬

12、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。</p><p>　　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)

13、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。</p><p>　　1.2MATLBE介紹</p><p>　　在70年代中期，Cleve Moler博士和其同事在美國(guó)國(guó)

14、家科學(xué)基金的資助下開(kāi)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和LINPACK程序庫(kù)，但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FORTRAN編寫(xiě)接口程序很費(fèi)時(shí)間。于是他開(kāi)始

15、自己動(dòng)手,利用業(yè)余時(shí)間為學(xué)生編寫(xiě)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.J

16、ohn Little敏銳地覺(jué)察到MATLAB在工程領(lǐng)域的廣闊前</p><p>　　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(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)學(xué)科軟件提供了新的基礎(chǔ)。在MATLAB問(wèn)世不久的80年代中期，原先控制領(lǐng)域里的一些軟件包紛紛被

17、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(mén)，MATLAB被廣泛用于科學(xué)研究和解決各

18、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里找到合適的功能。</p><p>　　2. 2FSK的調(diào)制與解調(diào)原理</p><p>　　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“

19、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。</p><p>　　圖4 2FSK信號(hào) </p><p>　　2.1 2FSK的產(chǎn)生</p><p>　　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(chēng)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：</p><p&g

20、t;　　振蕩器1 c 選通開(kāi)關(guān) e</p><p>　　a基帶信號(hào) 反相器 b 相加器 g</p><p>　　振蕩器2 d 選通開(kāi)關(guān) f</p><p>　　圖5 2FSK調(diào)制器</p><p>　　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

21、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(kāi)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：</p><p>　　圖6 2FSK調(diào)制器各點(diǎn)波形</p><p>　　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，

22、即</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　2FSK信號(hào)的功率譜如圖7所示：</p><p>　　圖7、2FSK信號(hào)的功率譜</p><p>　　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，若取功率譜第一個(gè)零點(diǎn)以?xún)?nèi)的成分

23、計(jì)算帶寬，顯然2FSK信號(hào)的帶寬為</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　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</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　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

24、為</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　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)。</p><p>　　2.2 2FSK濾波器的解調(diào)和抗噪聲性能</p><p>　　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2F

25、SK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)： </p><p>　　圖8 2FSK信號(hào)調(diào)解器</p><p>　　相干2FSK抗噪聲性能的分析方法和相干2ASK很相似?，F(xiàn)將收到的2FSK信號(hào)表示為</p><p><b>　?。?-5）</b></p&g

26、t;<p>　　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</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　此信號(hào)與同步載波cos2πf1t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

27、號(hào)為</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　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</p><p><b>　?。?-8）</b></p>&

28、lt;p>　　此噪聲與同步載波cos2πf2t相乘，再經(jīng)低通濾波器濾波后輸出為</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　上式中未計(jì)入系數(shù)1/2。定義</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　取樣判決器對(duì)x(t)取樣，取樣值為</p

29、><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　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</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　概率密度曲線如圖9所示：</p>&l

30、t;p>　　圖9、 判決值的函數(shù)示意圖</p><p>　　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(jiàn)，x<0的概率就是發(fā)“1”錯(cuò)判成“0”的概率，即</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　當(dāng)發(fā)送數(shù)字

31、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，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</p><p>　　Pe=P(1)P(0/1)+P(0)P(1/0)=P(0/1)［P(1)+P(0)］=P(0/1) (2-14)</p><p><b>　　所以<

32、/b></p><p><b>　　(2-15)</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　注意，式中無(wú)需“1”、“0”等概這一條件。</p><p><b>　　3仿真系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)</b></p><p><b&

33、gt;　　3.1仿真思路</b></p><p>　　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)。</p><p>　?。?）寫(xiě)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(xiě)出已調(diào)信號(hào)的表達(dá)式S(t)。</p><p>　　（2）在2FSK的解調(diào)

34、過(guò)程中，信號(hào)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（ω1,ω2）,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。</p><p>　　（3）經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的2FSK信號(hào)再經(jīng)過(guò)相乘器（cosω1，cosω2），兩序列相乘的MATLAB表達(dá)式y(tǒng)=x1.*x2→SW=

35、Hn.*Hn，輸出得到相乘后的兩個(gè)不同的2FSK波形h1,h2。</p><p>　　（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（sw1,sw2）。</p><p>　?。?）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

36、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。</p><p>　?。?）使用MATLAB編程（m文件）完成系統(tǒng)的仿真。</p><p><b>　　3.2仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　仿真程序見(jiàn)附錄1。<

37、/b></p><p><b>　　仿真圖像如下</b></p><p>　　圖3-1 MATLAB仿真圖</p><p>　　圖3-2 MATLAB仿真圖</p><p>　　圖3-3 MATLAB仿真圖</p><p>　　圖3-4 MATLAB仿真圖</p><p&

38、gt;　　圖3-5 MATLAB仿真圖</p><p>　　3.3 Simulink仿真模型圖</p><p>　　2FSK信號(hào)的Simulink仿真模型圖如下：</p><p>　　圖3-6 Simulink仿真模型圖</p><p>　　其中sin wave和sin wave1是兩個(gè)頻率分別為f1和f2的載波，Pulse Generato

39、r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。</p><p><b>　　參數(shù)設(shè)置如下</b></p><p>　　表3-1 Simulink仿真各模型的參數(shù)設(shè)置</p><p>　　經(jīng)過(guò)以上參數(shù)的設(shè)定后就可

40、以進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，其各點(diǎn)的時(shí)間波形如下：</p><p>　　圖3-7 Simulink仿真各點(diǎn)的波形</p><p>　　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</p><p>　　提高噪聲影響，將Gaussian Noise Generator中的Variance“1”改為“10”,得到波形如下圖所示：</p><p>

41、;　　圖3-8 改變參數(shù)后各點(diǎn)的波形</p><p>　　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</p><p>　　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</p><p>　　圖3-9 修改參數(shù)后得到的各點(diǎn)的波形</p><p>　　

42、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</p><p><b>　　3.4結(jié)果分析</b></p><p>　　3.4.1Matlab仿真結(jié)果分析</p><p>　　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)2FSK采用相干解調(diào)進(jìn)行解

43、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。</p><p>　　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

44、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(σn)2,只是中心頻率不同而已。</p><p>　　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(zhuān)門(mén)設(shè)置門(mén)限。判決規(guī)制應(yīng)與調(diào)制規(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”。</p><p>　　在（0，Ts）時(shí)間內(nèi)發(fā)送“1”符號(hào)（對(duì)應(yīng)ω1），則

45、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。</p><p>　　3.4.2 simulink仿真結(jié)果

46、分析</p><p>　　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。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。</p><p><b>　　3

47、.5心得體會(huì)</b></p><p>　　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)等知識(shí)，更加熟悉了MATLB里面的Simulink工具箱，

48、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。</p><p>　　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

49、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)加深對(duì)這門(mén)課程的理解，加強(qiáng)知識(shí)儲(chǔ)備。</p><p>　　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)

50、到了很多書(shū)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。</p><p><b>　　4參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[

51、1]徐明遠(yuǎn)，邵玉斌編著《MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用》，西安電子科技大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[2]孫屹，吳磊編著《Simulink通信仿真開(kāi)發(fā)手冊(cè)》,國(guó)防工業(yè)出版社,2003</p><p>　　[3]樊昌信，曹麗娜編著《通信原理》，國(guó)防工業(yè)出版社</p><p>　　[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<

52、;/p><p>　　附錄1 MATLAB仿真程序</p><p>　　fs=2000; %抽樣頻率</p><p><b>　　dt=1/fs;</b></p><p>　　f1=20; %載波1頻率</p><p>　　f2=50; %載波2頻率</p><p>　　a=ro

53、und(rand(1,10)); %隨機(jī)信號(hào)</p><p><b>　　g1=a;</b></p><p>　　g2=~a; %信號(hào)反轉(zhuǎn)，和g1反向</p><p>　　g11=(ones(1,2000))'*g1; %抽樣</p><p>　　g1a=g11(:)';</p><p

54、>　　g21=(ones(1,2000))'*g2;</p><p>　　g2a=g21(:)';</p><p>　　t=0:dt:10-dt;</p><p>　　t1=length(t);</p><p>　　fsk1=g1a.*cos(2*pi*f1.*t);</p><p>　　fsk2

55、=g2a.*cos(2*pi*f2.*t);</p><p>　　fsk=fsk1+fsk2; %產(chǎn)生的信號(hào)</p><p>　　no=0.01*randn(1,t1); %噪聲</p><p>　　sn=fsk+no;</p><p>　　subplot(311);</p><p>　　plot(t,no); %噪聲

56、波形</p><p>　　title('噪聲波形')</p><p>　　ylabel('幅度')</p><p>　　subplot(312);</p><p>　　plot(t,fsk);</p><p>　　title('產(chǎn)生的波形')</p><

57、;p>　　ylabel('幅度')</p><p>　　subplot(313);</p><p>　　plot(t,sn);</p><p>　　title('將要通過(guò)濾波器的波形')</p><p>　　ylabel('幅度的大小')</p><p>　　xla

58、bel('t')</p><p>　　figure(2) %FSK解調(diào)</p><p>　　b1=fir1(101,[1/800 20/800]);</p><p>　　b2=fir1(101,[40/800 60/800]); %設(shè)置帶通參數(shù)</p><p>　　H1=filter(b1,1,sn);</p>

59、<p>　　H2=filter(b2,1,sn); %經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的信號(hào)</p><p>　　subplot(211);</p><p>　　plot(t,H1);</p><p>　　title('經(jīng)過(guò)帶通濾波器f1后的波形')</p><p>　　ylabel('幅度')</p>

60、<p>　　subplot(212)</p><p>　　plot(t,H2);</p><p>　　title('經(jīng)過(guò)帶通濾波器f2后的波形')</p><p>　　ylabel('幅度')</p><p>　　xlabel('t')</p><p>　　s

61、w1=H1.*H1;</p><p>　　sw2=H2.*H2; %經(jīng)過(guò)相乘器</p><p><b>　　figure(3)</b></p><p>　　subplot(211);</p><p>　　plot(t,sw1);</p><p>　　title('經(jīng)過(guò)相乘器h1后的波形&#

62、39;)</p><p>　　ylabel('幅度')</p><p>　　subplot(212);</p><p>　　plot(t,sw2);</p><p>　　title('經(jīng)過(guò)相乘器h2后的波形')</p><p>　　ylabel('幅度')</p&g

63、t;<p>　　xlabel('t')</p><p>　　bn=fir1(101,[2/800 10/800]); %經(jīng)過(guò)低通濾波器</p><p><b>　　figure(4)</b></p><p>　　st1=filter(bn,1,sw1);</p><p>　　st2=filt

64、er(bn,1,sw2);</p><p>　　subplot(211);</p><p>　　plot(t,st1);</p><p>　　title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw1后的波形')</p><p>　　ylabel('幅度')</p><p>　　subplot(212);<

65、;/p><p>　　plot(t,st2);</p><p>　　title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw2后的波形')</p><p>　　ylabel('幅度')</p><p>　　xlabel('t') %判決</p><p>　　for i=1:length(t)</

66、p><p>　　if(st1(i)>=st2(i))</p><p><b>　　st1(i)=0;</b></p><p>　　else st1(i)=st2(i);</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b&g

67、t;</p><p><b>　　figure(5)</b></p><p>　　st=st1+st2;</p><p>　　subplot(211);</p><p>　　plot(t,st);</p><p>　　title('經(jīng)過(guò)抽樣判決器后的波形')</p>

68、<p>　　ylabel('幅度')</p><p>　　subplot(212);</p><p>　　plot(t,sn);</p><p>　　title('原始的波形')</p><p>　　ylabel('幅度')</p><p>　　xlabel(&