FSK调制解调仿真设计论文.

本科学生学年论文2014年06月24日论文题目：基于MATLAB的FSK调制系统仿真设计学院：电子工程学院年级：2011级专业：电子信息科学与技术姓名：李亚冬学号：20112540指导教师：王晓飞I摘要本课程设计利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FSK的调制解调，并绘制出解调前后的时域和频域波形及叠加噪声时解调前后的时频波形，并观察解调前后频谱有何变化以加深对FSK信号解调原理的理解。对信号叠加噪声，并进行解调，绘制出解调前后信号的时频波形，改变噪声功率进行解调，根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号传输的影响。完成整个FSK的调制解调基带仿真过程。关键词Matlab；环境；调制；仿真；分析IIIIIAbstractThecurriculumdesignusingMATLABintegratedenvironmentMdocuments,writeaprogramtorealizethemodulationanddemodulationofFSK,anddrawthetime-frequencywaveformdemodulationandthewaveformoftimedomainandfrequencydomainandsuperimposednoisearoundthedemodulation,demodulationspectrumwereobservedbeforeandafteranychangestodeepenunderstandingoftheprinciplesofFSKsignaldemodulation.Noisetosignalsuperposition,anddemodulation,drawthetime-frequencysignaldemodulation,changethenoisepowerisdemodulated,toanalyzetheimpactofthecorrectnessandthechannelofthedemodulationprocessontransmissionsignalaccordingtotheoperationresultsandwaveforms.ModulationanddemodulationofbasebandsimulationprocesstocompletetheentireFSK.KeywordsMatlab;environment;Modulation;Thesimulation;analysis;IV基于MATLAB的FSK调制系统仿真设计目录摘要............................................................................................................................................IAbstract..................................................................................................................................III前言...........................................................................................................................................1第一章绪论.............................................................................................................................11.1课题研究背景方法及目的.........................................................................................21.2课程设计要求.............................................................................................................41.3课程设计步骤.............................................................................................................41.4MATLAB概述.............................................................................................................4第二章FSK在MATLAB环境下的仿真..............................................................................92.1FSK在MATLAB环境下的仿真过程与结果...........................................................92.2FSK在MATLAB环境下的分析...............................................................................13结论.........................................................................................................................................17参考文献.................................................................................................................................18附录一.....................................................................................................................................19附录二......................................................................................................................................21致谢.........................................................................................................................................24基于MATLAB的FSK调制系统仿真设计1前言MATLAB是由MATHWORKS公司于1984年推出的一种面向科学与工程的计算软件，通过MATLAB和相关工具箱，工程师、科研人员、数学家和教育工作者可以在统一的平台下完成相应的科学计算工作。MATLAB本身包含了600余个用于数学计算、统计和工程处理的函数，这样，就可以迅速完成科学计算任务而不必进行额外的开发。业内领先的工具箱算法极大的扩展了MATLAB的应用领域，所以MATLAB自推出以来就受到广泛的关注。基于MATLAB的FSK调制系统仿真设计2第一章绪论随着社会的不断发展,通信对我们来说越来越显的重要.对于通信技术来讲,通信的质量也就显的非常的关键.通信的根本任务是如何保证远距离传输信息的正确性，在这方面数字通信系统具有先天的优势。这主要是因为数字通信系统中传输的是离散的数字信号，由于信号是离散的，被噪声干扰后的信号只要没有超过门限，接收端就能够完全正确地判断出传输的信息；而对于模拟传输系统，只要有稍微的干扰都会使传输的信息产生错误。也正是由于这样的原因，数字通信系统才能在各方面逐渐代替模拟通信系统成为现代通信的最基本方式。为了便于区别信号与噪声，使通信不失真和不受干扰,往往给测量信号赋以一定特征，这就是调制的主要功能。调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。再将测量信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。为了更好地利用通信信道的带宽并使信号能够传送更大的距离,在数字载波通信中,我们采用了三种解调方式:幅移键控（ASK）频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。调制信号为二进制信号的调制称为二进制数字调制,二进制调制又分为二进制幅移键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）、二进制相移键控（2PSK）和差分二进制相移键控（2DPSK）等多种基本的类型。其中频移键控（FSK）是信息传输中使用的较早的一种调制方式，它的主要优点是：实现起来较容易，抗噪声与抗衰减的性能较好，因此在中低速数据传输中得到了广泛的应用。本课题主要是数字频率调制又称频移键控（FSK）。同时利用MATLAB软件实现对FSK系统的仿真和分析，从而通过运用模拟的视觉化的手段来实现达到解调调制的目的。1.1课题研究背景方法及目的（1）研究背景随着通信系统的规模和复杂度不断增加，传输系统的设计方法已经不能适应发展的需要，通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。传统的通信仿真技术主要分为手工分析与电路试验两种，可以得到与真实环境十分接近的结果，但耗时长，方法比较繁杂，而通信系统的计算机模拟仿真技术是介于上述两种方法的一种系统设计方法，它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型，并对其进行模拟仿真。早期，多采用计算机高级程序语言（FORTRAN、基于MATLAB的FSK调制系统仿真设计3PASCAL、C等）进行仿真，用这些高级程序语言编写系统仿真程序吗，虽然比上述两种方法更加便捷但在程序编写中仍需话费大量时间精力考虑时间段发生、处理以及结果的可视化等因素。即使是一个简单系统，程序都十分冗长，难于调试。数字技术的飞速发展与数字器件的广泛使用，使得数字信号处理在通信系统中的应用越来越重要。现代通信系统中，由于数字信号较模拟信号的抗干扰能力强，无噪声传输质量好；保密性高；便于与计算机连接；通信设备便于集成化、小型化、智能化；便于差错控制等优势。信号往往采用数字进行传输。数字信号传输系统分为基带传输系统和频带传输系统。频带传输系统也叫数字调制系统，该系统对基带信号进行调制，使其频谱搬移到适合在信道（一般为带通信道）上传输的频带上。FSK技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点，广泛应用于数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统中。（2）研究方法随着数字技术的飞速发展与数字器件的广泛使用，数字信号处理在通信系统中的应用已经越来越重要。数字信号传输系统分为基带传输系统和频带传输系统。频带传输系统也叫数字调制系统，该系统对系带信号进行调制，使其频谱搬移到适合在信道（一般为带通信道）上传输的频带上。数字调制和模拟调制一样都是正弦波调制，即被调制信号都为高频正弦波。数字调制信号又称为键控信号，数字调制过程中处理的是数字信号，而载波有振幅、频率和相位3个变量，且二进制的信号只有高低电平两个逻辑量即1和0，所以调制的过程可用键控的方法由基带信号对载频信号的幅、频率及相位进行调制，最基本的