2FSK（相干解调）+PCM资料

通信系统实验报告

2FSK（相干解调）+PCM

一、系统仿真目的

（1）了解 2FSK+相干解调 通信系统的原理和信息传输方案 （2）掌握通信系统的设计方法与参数选择原则

（3）掌握由图符模块建立子系统并构成通信系统的设计方法 （4）熟悉通信系统的SYSTEMVIEW仿真测试环境

二、系统仿真内容简介

（1）数字基带源信号的生成

假设一个给定的正弦信源，频率为10HZ。由奈奎斯特采样定律，采样频率至少大于二倍的信源频率，这里取50HZ作为采样频率。通过ADC模/数转换，将一个串行的采样得到的波形转换为一个八个输出的并行数字信号。再通过一个并/串转换器（即PCM编码过程）得到一个串行的数字信号，作为数字基带信号。 （2）用基带信号调制载波信号

用得到的数字基带信号调制两个高频载波。设置f0为1000HZ，f1为2000HZ,。将得到的2FSK信号输入信道中。在信道中加入高斯信号。

（3）对信道输出的信道进行相干解调

将信道输出的带有高斯噪声的2FSK信号一分为二，通过两个中心频率分别为1000HZ和2000HZ的带通滤波器。即得到带有信源信息的两个载波信号的分离信号。将其对应与频率为2000HZ和1000HZ的余弦信号正交，并分别通过低通滤波器，得到两个带有“1”和“0”的直流信息源。通过抽样判决器得到原数字基带信号，实现了相干解

调。

（4）通过基带数字信号还原为信源信号

通过串/并转换框图将得到的基带数字信号转换为8个并行数字信号，再通过DAC的数/模转换功能将数字信号转换为模拟信号（即PCM解调），通过低通滤波器输出得到源信号。

三、原理简介

本次仿真所用的原理框图如下：

总框图如下：

具体使用到的通信原理的相关理论有：

1.PCM调制与解调

2. 2FSK调制与解调的相关原理和理论

3.信道中高斯噪声的影响

四、系统组成框图子系统组成框图及图符参数设置

系统时钟的设置

1.数字基带源信号的生成

其组成框图如下：

图符块参数设置：

图符0 图符1

Pulse Train / F:50HZ ADC / Min Input:-5,Max Input:5,Threshold:500.e-3 图符2 图符3 图符4 图符5 图符6 图符7 Mux-D-8 / Threshold:500.e-3 Pulse Train / F:50 HZ Pulse Train / F:100 HZ Pulse Train / F:200 HZ Compander / A-Law sinusoid/A:2,F:10 HZ,P:0 2 .用基带信号调制载波信号

其组成框图如下：

图符块参数设置： 图符37 图符38 图符39 3.对信道输出的信道进行相干解调

Sinusoid / A:2,F:1000HZ,P:0 Sinusoid / A:2,F:2000 HZ,P:0 NOT

其组成框图如下：

图符块参数设置： 图符31 图符32 图符33 图符34 图符42 图符43 图符46 图符47 图符48 图符49 图符51 Sampler Rate：20e+3 Hold gain：1 Compare comparison：>= Step fct Amp:1 Butterworth /Analog /Band pass/BP:3,Low:500,Hi:1500 Butterworth /Analog /Band pass/BP:5,Low:1500,Hi:2500 Sinusoid / A:2,F:1000 HZ Sinusoid /A:2,F:2000 HZ,P:0 Butterworth /Analog / Low pass /Poles:3,Low:100 Butterworth /Analog / Low pass /Poles:3,Low:100 negate 图符54 图符55 Gauss Noise，std Dev：500e-3 Gauss Noise，std Dev：500e-3 4.通过基带数字信号还原为信源信号 其组成框图如下：

图符块参数设置： 图符10 图符11 图符12 图符13 图符14 图符15 图符16 图符17 Shift-8in / 空 Pulse Train / F:400 Step F ct / 空 Latch-8T / 空 Pulse Train / F:50 DAC / Min:-5,Max:5 De Com pand / A-Law Butterworth / Analog / Low pass / Poles:7,Low:10 五、各点的波形 1.相关时域波形如下：

①输入的信号源的正弦波形与接收端恢复出的波形 信源波形：

恢复出的波形：

②通过压扩处理后所得波形为：

③通过并/串变换后的到的数字基带信号：

④用数字基带信号调制载波得到2FSK已调信号：

⑤将已调信号分别通过两个带通滤波器后所得波形为： 通过中心频率为1000HZ的滤波器所得波形为：

通过中心频率为2000HZ的滤波器所得波形为：

⑥通过相干解调得到通过信道后恢复出的数字基带信号波形为：

⑦通过移位寄存器和锁存器及DAC得到波形为：

⑧通过解压扩器进一步处理得到：

⑨通过低通滤波器得到最后恢复出的源信号为：

六、主要信号的功率谱密度

1.数字基带信号的功率谱密度

2.2FSK已调信号的功率谱密度

3.相干解调过程中通过两个带通滤波器输出信号的功率谱密度 ①中心频率为1000HZ的滤波器输出信号的功率谱密度

②中心频率为2000HZ的滤波器输出信号的功率谱密度

4.接收端解调出的数字基带信号的功率谱密度

5.接收端恢复出的源信号的功率谱密度

七、滤波器的幅频特性曲线

1.2FSK已调信号解调时两个中心频率不同的带通滤波器： ①中心频率为1000HZ的带通滤波器幅频特性曲线为：

②中心频率为2000HZ的带通滤波器幅频特性曲线为：

2.2FSK解调过程中解调后通过的低通滤波器的幅频特性为：

3.接收端末端用来滤出恢复的源信号的低通滤波器的幅频特性：

八、数据分析

1.数字基带信号生成部分的数据分析

假定输入信号源是频率为10HZ的正线信号，由奈奎斯特定理取其抽样频率为50HZ（>20HZ），则得到一个八路并行信号。对图符2输

入三个频率分别为抽样频率50HZ的1倍，2倍，4倍的脉冲序列完成信号的并/串变换输出数字记到信号。 2. 2FSK信号的调制

用数字基带信号对频率分别为1000HZ和2000HZ的载波信号进行调制，得到2FSK已调信号，后通过带有高斯噪声的信道。 3.2FSK已调信号的相干解调过程

将已调信号分别通过中心频率为1000HZ和2000HZ的带通滤波器，得到两个信号，通过相干解调原理，将之分别与频率为1000HZ，2000HZ的余弦信号正交再通过低通滤波器，得到带有信号信息的直流信号。通过抽样判决器的判决功能，得到输入的数字基带信号，完成解调过程。

4.从数字基带信号恢复出信号源模拟信号

将数字基带信号输入图符10，完成串/并变换，对图符13输入一个频率为50HZ的脉冲序列信号。对图符11输入一个频率为8倍采样频率的脉冲序列，经过DAC得到带失真的模拟信号，通过低通滤波器的处理，得到收端最后收到的信号源信号。

九、心得体会

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2ltx.html