现代通信技术仿真实验报告
课 程 现代通信技术 实验题目 二进制数字FSK、PSK调制和解调 学生姓名 学 号
班 级 电子信息工程x班 实验时间 2024年1月10日
一、 实验要求
使用MATLAB软件仿真实现二进制数字调制FSK、PSK和解调，满足下列要求:
1. 使用随机序列产生12位二进制基带信号bn时显示基带信号域波形及频谱
2. 载波频率设为基带信号速率的4倍，产生两种调制信号2FSK、2PSK (FSK另一个频率设为3倍基带信号速率)并解调，并要求显示时域波形和频谱
3. 分析比较基带信号和已调信号的带宽
二、 实验目的
1. 通过仿真实验进一步理解掌握FSK、PSK的调制和解调原理。 2. 学会使用MATLAB编写FSK、PSK的调制程序。 3. 掌握数字通信的FSK、PSK的调制方式
三、实验内容
1. 二进制数字调制FSK的MATLAB仿真实现。 2．二进制数字调制的PSK的MATLAB仿真实现。
四、实验环境
软件版本：MATLAB 2024a for windows 系统版本：Windows10
五、实验原理
数字调制方式可以分为基带传输和载波传输。在基带传输中，数据流以离散的PAM信号形式直接通过低通信道传输；在数字信号的载波传输中，输入数据流（数字信号）被调制到载波上并通过带通信道传输。
三种基本数字调制是幅度键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK。
实验一、二进制数字调制FSK的调制和解调
一、实验原理
1.二进制频移键控2FSK
当 当
载波的幅度不变，频率随m(t)在两个频率中变化，或者说用两个不同的频率携带传递二进制数字信息，当发送1时对应于某个载波频率wc1，当发送0时对应于另一个载波频率wc0，我们把这种调制方式称之为二进制频移键控2FSK。 当二进制数字信息序列m(t)是具有逻辑电平1和0的单极性不归零码时，二进制频移键控信号可以堪称两个不同载频的二进制幅度键控信号之和，所以二进制频移键控信号的时域表达式为
其中an非是an的反码
它的频带宽度是两倍基带信号 基带与 之和，即
基带
2.调制方法
二进制频移键控信号的产生有两种 (1)直接调频法
按照1和0分别选择一个载波作为输出，这正是频率键控通信方式早期采用的实现方法，也是利用模拟调频法实现数字调频的方法。这种方法产生的调频信号相位是连续的。虽然直接 调频实现方法简单，但其频率稳定度较低，同时频率转换速度不能太快。 (2)频移键控法
另一种方法是利用键控开关控制一个LC震荡回路两端的并接电容，发送1时，开关断开，发送0时，开关接通。它有两个独立的振荡器，在二进制基带脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的频率源进行选择，使得在一个码元持续时间内输出其中的一路载波。键控法产生的2FSK信号频率稳定度高且没有过渡频
率，除此之外它还具有很高的转换速度。
3.解调
二进制频移键控信号的解调可以采用相干解调或非相干解调。其原理与二进制幅度键控信号的解调相同，只是使用了两套电路而已。
另一种常用而简便的方法时过零检测法，原理时在2FSK波的每个正向或负向过零点处形成一个矩形脉冲，该脉冲序列的瞬时重复频率随信息序列m(t)作相同规律的变化，所以，根据频移键控信号的过零率的大小可以检测已调信号中的频率变化，从而恢复信息序列m(t)。
三、 编程思路
仿真程序分为4个模块，其中低通滤波模块LPF，傅里叶变换模块T2F，傅里叶反变换模块F2T。
四、 仿真程序
i=12;%基带信号码元数 j=6000;
t=linspace(0,6,j);%0-6之间产生6000个点行矢量，将[0,6]分成6000份 fm=i/6;%基带信号频率 码元数是12，而时域长度是6，也就是一个单位2个码元 f1=8;%载波1频率，基带频率的4倍 f2=6;%载波2频率，基带频率的3倍 a=round(rand(1,i));%产生随机数组
%产生基带信号 st1=t; for n=1:12 if a(n)<1
四川大学电子信息工程现代通信技术实验报告
