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基于MATLAB—Simulink的2FSK仿真

摘要:本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计进行2FSK调制与相干解调系统仿真。在本次课程设计中首先根据2FSK调制与相干解调原理搭建调制解调电路图，因此需要从Simulink元件库中查找所需元件并放入所建立的模型中，之后将每个元件连接起来，然后需要合理设置好元件参数并运行，其中可以通过不断的修改参数以得到需要的信号，最后通过对输出波形和功率谱的分析得出2FSK调制解调系统仿真是否成功。 关键词：MATLAB ；Simulink；2FSK；仿真

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目录

第1章 绪论 ................................................................................................................................................... 1

1.1 背景 ................................................................................................................................................. 1 1.2 课程设计要求 ................................................................................................................................. 1 1.3课程设计目的 .................................................................................................................................. 2 第2章 MATLAB/SIMULINK简介 ............................................................................................................... 3

2.1 matlab/simulink的简介 .............................................................................................................. 3 第3章 2FSK调制与解调原理 ..................................................................................................................... 4

3.1 2FSK信号的原理 ............................................................................................................................. 4 3.2 2FSK调制原理 ................................................................................................................................. 4 3.3 2FSK的解调原理 ............................................................................................................................. 6 第4章 设计步骤 ........................................................................................................................................... 8

4.1参数设计 .......................................................................................................................................... 8

4.1.1利用Simulink建立模型 ....................................................................................................... 8 4.1.2 模块说明及数设置 ............................................................................................................... 9 4.2 模型仿真结果及分析 .................................................................................................................... 11

4.2.1 调制解调部分模块产生的波形记录 ................................................................................. 11 4.2.2 频谱图 ................................................................................................................................. 13 4.2.3 系统性能分析 ..................................................................................................................... 14

第5章 结束语 ............................................................................................................................................. 15 参考文献 ....................................................................................................................................................... 16

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第1章 绪论

1.1 背景

数字频率调制又称频移键控，二进制频移键控又称2FSK。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波频率。从原理上讲，数字调频可用模拟调频法来实现，也可用键控法实现。模拟调频法是利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频，是频移键控通信方式早起采用的实现方法。2FSK键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。键控法的特点是转换速度快，波形好，稳定度高且易于实现，故广泛应用。

随着电子计算机的普及，数字通信技术正在迅速发展。数字频率调制是数字通信中常见的一种调制方式。频率键控（FSK）方法简单，易于实现，并且解调不须恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能也较强。因此FSK调制技术在通信行业也得到了广泛应用，并且主要适用于低、中速数据传输。

由于FSK调制解调原理相对比较简单。作为数字通信的入门学，理解FSK后可以容易理解其他更加复杂的调制解调系统，为以后的进一步发展打下基础。

随着现代电子技术的发展，通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。随着科学技术的进步，人们对通信的要求越来越高，各种技术会不断地应用于通信领域，各种新的通信业务将不断地被开发出来。到那时人们的生活将越来越离不开通信。

1.2 课程设计要求

学会利用matlab进行仿真，能根据实验结果分析系统的性能，学会利用通信原理相关知识在仿真平台上设计2FSK调制解调系统并用示波器观察波形，通过系统仿真加深对通信原理这门课程的理解。

课程设计的要求：

利用通信原理中学习的理论知识，在Simulik仿真平台中设计出各种调制与解调系统、基带传输系统、差错控制编解码系统等，并按题目要求运行、检测系统仿真结果。构建调制电路，并用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。

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再以调制信号为输入，构建解调电路，用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。在调制与解调电路间加上噪声源，模拟信号在不同信道中的传输。除此之外，在本次课程设计中需将通信系统中的变量设置如下：

（1）信源: 输入信号为巴克码（有-1,1这两个电平），数字基带信号采用正弦波信号； （2）调制：采用二进制频移键控（2FSK）对数字基带信号进行调制，使用键控法产生2FSK信号；

（3）信道：属于加性高斯信道AWGN； （4）解调：采用相干解调；

（5）性能分析：仿真出数字传输系统的性能指标，即误码率。

1.3课程设计目的

通信原理是电子信息工程方向的一门骨干专业课程。掌握了通信原理可为学生打下一个扎实的专业基础。实践需要与理论结合，因此通过课程设计不仅可以加深我们对理论的认识，而且可以锻炼了我们的思维能力和动手能力。

同时，本次课程设计可以让我们熟练地掌握MATLAB在数字通信工程方面的应用，了解信号处理系统的设计方法和步骤，理解2FSK调制解调的具体实现方法，加深对理论的理解，并实现2FSK的调制解调，画出各个阶段的波形，学习信号调制与解调的相关知识，通过编程、调试掌握MATLAB软件的一些应用，掌握2FSK调制 解调的方法，激发我们学习和研究的兴趣。

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