二进制频移键控(2FSK)

二进制频移键控（2FSK）基本原理表达式：在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为:”时发送“”时发送“01),cos(A),cos(A)(212FSKnnttte典型波形：由图可见，2FSK信号的波形(a)可以分解为波形(b)和波形（c），也就是说，一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。因此，2FSK信号的时域表达式又可写成:)cos()()cos()()(212FSKnnsnnnsntnTtgatnTtgate式中g(t)－单个矩形脉冲，Ts－脉冲持续时间；PPna1,0,1概率为概率为PPna概率为概率为,0,11n和n分别是第n个信号码元（1或0）的初始相位，通常可令其为零。因此，2FSK信号的表达式可简化为:ttsttste22112FSKcoscos)(式中：nsnnTtgats)(1，nsnnTtgats)(210t10tt1()2FSKa信号11)cosbstt（22()coscstt2FSK信号的产生方法采用模拟调频电路来实现：信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。采用键控法来实现：相邻码元之间的相位不一定连续。振荡器1f1反相器振荡器2f2选通开关选通开关相加器基带信号)(2teFSK2FSK的解调2FSK相干解调法2FSK包络检波法(属于非相干解调)带通滤波器乘法器低通滤波器带通滤波器乘法器低通滤波器cos1tSFSK(t)抽样判别器cos2t输入21y1(t)y2(t)z1(t)z2(t)v2(t)v1(t)抽样脉冲输出)(ts带通滤波器带通滤波器抽样判决器输出包络检波器包络检波器12)(2teFSK定时脉冲2FSK过零检测法(属于非相干解调)2FSK的功率谱密度对相位不连续的2FSK信号，可以看成由两个不同载频的2ASK信号的叠加，它可以表示为：ttsttsteFSK22112cos)(cos)()(其中，s1(t)和s2(t)为两路二进制基带信号。据2ASK信号功率谱密度的表示式，不难写出这种2FSK信号的功率谱密度的表示式：)()(41)()(41)(221122211ffPffPffPffPfPssssFSK令概率P=½，只需将2ASK信号频谱中的fc分别替换为f1和f2，然后代入上式，即可得到下式：)()()()(161)()(sin)()(sin16)()(sin)()(sin16)(22112222222112112FSKffffffffTffTffTffTffTTffTffTffTffTfPssssssssss放大限幅微分ba整流c脉冲展宽d低通eftatbcdttetftE-fSOfSfPg(f)(a)-f2-f1Ofbf1f2-f1f2fbf(b)PFSK(f)由上图可以看出：相位不连续2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。其中，连续谱由两个中心位于f1和f2处的双边谱叠加而成，离散谱位于两个载频f1和f2处；连续谱的形状随着两个载频之差的大小而变化，若|f1–f2|fs，连续谱在fc处出现单峰；若|f1–f2|fs，则出现双峰；若以功率谱第一个零点之间的频率间隔计算2FSK信号的带宽，则其带宽近似为：sfffB2122FSK其中，fs=1/Ts为基带信号的带宽。图中的fc为两个载频的中心频率。