ask,fsk,psk调制解调方式的研究

ask,fsk,psk调制解调方式的研究

数字通信技术是现代通信的重要技术之一。对于数字通信系统而言,因为所传送的基带数字信号中包含的是低频部分,不适用于远距离传输。如果需要进行远距离的传输,例如对于有限带宽的高频无线信道、光纤信道等传输时,就需要对基带数字信号进行载波调制后再进行传输。因此,数字调制是指将基带数字信号的频谱搬移到较高的载波频谱。数字调制包括移幅键控(ASK)、移频键控(FSK)、移相键控(PSK)等调制方式。其中,频移键控是一种易于实现,方法简单的技术,另外,在解调时不需要恢复本地载波,能够实现异步传输。此外,频移键控的抗噪声能力和抗衰落性能力也比较强。因此,频移键控调制技术得到了广泛地应用。本论文主要研究二进制频移键控(2FSK)调制解调系统的实现,仿真完成对数字信号的调制及解调。1键控信号2fsk频移键控容易实现,但其主要的缺点是占用频带较宽,其频带利用率低。故频移键控一般主要应用在低、中速数据的传输,以及频带较宽的信道与衰落信道。频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。二进制频移键控(2FSK),是指载波的频率随二进制基带信号的变化,在两个频率点f1和f2之间变化。表达式如下:产生2FSK信号的方法一般主要有两种。一种是直接调频法,即可以采用模拟电路来实现。另一种是采用键控法。键控法是在二进制基带矩形脉冲序列的控制下,通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选择,使其在每一个码元期间输出f1和f2两个载波之一。解调与调制是一个相反的过程,其原理是将一个2FSK信号分解为上下两路2ASK信号,再对两路2ASK信号分别进行解调,然后再做判决。这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小。2FSK信号的常用解调方法包括非相干解调(包络检波)和相干解调。22信号仿真及分析通过MATLAB仿真设计程序,实现2FSK信号的调制解调的程序仿真。误码率是衡量一个数字通信系统性能的重要指标,又由于ASK与FSK均具有相干和非相干解调方法,所以将相干ASK、非相干ASK、相干FSK以及非相干FSK与PSK的误码率进行预测对比。仿真:产生一个二进制数作为随机信号源,如图1所示;分别用两个频率的余弦函数作为载波;对该信号进行制2FSK调制;模拟加入一个高斯白噪声;然后对调制信号进行解调,通过低通滤波器和判别器产生接收信号。2FSK的调制波形如图2所示,2FSK的解调过程如图1所示。分析:通过调制信号的时域波形图,可知原信号经过2FSK调制,再经过解调后的信号与原信号大体一致。仿真结果的分析说明该2FSK仿真模型是成功的、符合理论的。3信噪比和误码率的关系我们假设同一幅度的信号,分别经过2ASK相干解调、2ASK非相干解调、2FSK相干解调、2FSK非相干解调、2PSK解调后根据小表比较信噪比和误码率的关系。分析:随着信噪比的增大,各种方式的误码率都会减少。而对同一调制方式而言,相干解调方式的误码率要低于非相干解调方式的误码率。在信噪比较大时,2FSK系统的相干解调和非相干解调差距减少。在误码率相同的情况下,所需要的信噪比2ASK最高,2FSK其次,2PSK最小;反过来,若信噪比一定时,2PSK系统的误码率比2FSK的小,2FSK系统误码率比2PSK的小。4调制解调过程中三种误码率仿真本论文设计运用了MATLAB实现了2FSK调制解调过程的仿真,在调制解调过程中观察了各个环节时域和频域的波形,并对比了2ASK、2FSK、2PSK三种误码率情况。从仿真结果与理论结果的对比,从而得出此次仿真的可靠性。