潘彩平　葉文慧

摘 要：2FSK（2 Frequency Shift Keying）是一種廣泛應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)中的基本數(shù)字調(diào)制方式，它是利用二進(jìn)制的數(shù)字信號控制正（余）弦波頻率隨著二進(jìn)制信號的變化而變化。二進(jìn)制數(shù)字信號由兩個(gè)不同的符號“0”和“1”組成，所以2FSK已調(diào)信號有兩個(gè)不同的頻率。2FSK方法簡單，容易實(shí)現(xiàn)，抗噪聲和抗衰落性能較好，解調(diào)也不需要恢復(fù)本地載波，可以進(jìn)行異步傳輸。MATLAB是一種解釋性執(zhí)行語言，它擁有強(qiáng)大的計(jì)算、仿真等功能。由于它的易使用性和可擴(kuò)充性，MATLAB成為了科研過程中的重要工具?；谝陨纤觯疚奶岢隽艘环N基于MATLAB的2FSK解調(diào)仿真方法。

關(guān)鍵詞：2FSK MATLAB 解調(diào) 仿真

中圖分類號：TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（c）-0092-02

二進(jìn)制頻移鍵控（2 Frequency Shift Keying，2FSK）是一種利用載波頻率的變化來傳遞信息的數(shù)字調(diào)制體制。2FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的性能優(yōu)良、易于實(shí)現(xiàn)，因此廣泛應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)中。利用MATLAB進(jìn)行2FSK解調(diào)的仿真，不僅可以得到信號處理過程中每個(gè)信號的波形便于分析，更是利用軟件的仿真環(huán)境降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的成本。2FSK解調(diào)常用的有非相干解調(diào)和相干解調(diào)兩種方法。而相干解調(diào)方法的性能優(yōu)于非相干解調(diào)，因此，本文提出了這種基于MATLAB的2FSK相干解調(diào)仿真方法。

1 基于MATLAB的2FSK解調(diào)仿真方法流程設(shè)計(jì)

1.1 2FSK解調(diào)仿真流程

本文提出的2FSK解調(diào)仿真方法流程圖如圖1所示。

如圖1所示，解調(diào)仿真方法具體設(shè)計(jì)如下。

第一，利用textread（）函數(shù)來讀取存放于內(nèi)存的文件中已調(diào)數(shù)據(jù)作為信源S（t）。

第二，調(diào)用fir1（）函數(shù)設(shè)計(jì)兩個(gè)帶通濾波器，將S（t）分別經(jīng)過這兩個(gè)帶通濾波器，得到中心頻率為f1和f2的兩個(gè)信號。

第三，將這兩個(gè)信號分別與載波為f1和f2的正弦載波相乘得到兩個(gè)高頻信號R1（t）和R2（t）。

第四，調(diào)用fir1（）函數(shù)設(shè)計(jì)兩個(gè)低通濾波器，將R1（t）和R2（t）分別經(jīng)過對應(yīng)濾波器得到低頻分量。

第五，運(yùn)用循環(huán)和判斷實(shí)現(xiàn)抽樣判決得到最后的解調(diào)信號，判決過程為：若R1（t）> R2（t）的個(gè)數(shù)大于一個(gè)碼元對應(yīng)采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)的80%則判斷為1，否則為0。

第六，調(diào)用fprint（）函數(shù)把解調(diào)信號存入到文件中。

本方法利用MATLAB平臺進(jìn)行仿真，具有效率高、成本低、過程簡潔清晰、數(shù)據(jù)可分析的優(yōu)勢[1-3]。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過改變參數(shù)得到不同的結(jié)果，對所得結(jié)果進(jìn)行對比和分析，實(shí)現(xiàn)更簡單。

1.2 FSK解調(diào)仿真及其結(jié)果

本文中，基帶信號的數(shù)據(jù)如圖2所示，發(fā)送端碼元速率為1Baud，已調(diào)信號各采樣點(diǎn)的對應(yīng)數(shù)據(jù)為如圖3所示，圖4展示了R1（t）、R2（t）以及解調(diào)信號R（t）的波形，其中R1（t）和R2（t）的橫軸和縱軸分別代表時(shí)間和信號幅度，R（t）的橫坐標(biāo)表示碼元序號，縱坐標(biāo)表示碼元幅度，例如第4個(gè)碼元為：“0”，第五個(gè)碼元為“1”，則在橫坐標(biāo)“5”的開始處發(fā)生縱坐標(biāo)的變化。

解調(diào)信號R（t）如圖5所示。由圖中的數(shù)據(jù)可以看出，解調(diào)信號和基帶信號是相同的，此方法能夠得到正確信息，獲取發(fā)送者意圖，結(jié)論正確[4]。

2 結(jié)語

綜上所述，本文提出的基于MATLAB的2FSK解調(diào)仿真方法可行，能夠正確解調(diào)所收信號。此方法具有效率高、過程清晰、成本低廉、效果顯著等優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧華.MATLAB通信仿真及應(yīng)用實(shí)例講解[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[2] 王欽笙，毛京麗，朱彤.數(shù)字通信系統(tǒng)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2003.

[3] 別志松，別紅霞.系統(tǒng)與通信系統(tǒng)仿真[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2010.

[4] 樊昌信，曹麗娜.通信原理[M].6版.北京：國防工業(yè)出版社，2009.