2FS 尹清渝非相干解调系统仿真(两路2ASK叠加)
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Simulik模块库按功能进行分为以下8类子库:Continuous(连续模块)Discrete(离散模块)Function&Tables(函数和平台模块)Math(数学模块)Nonlinear(非线性模块)Signals&Systems(信号和系统模块)Sinks(接收器模块)Sources(输入源模块)用户可以根据需要混合使用歌库中的模块来组合系统,也可以封装自己的模块,自定义模块库、从而实现全图形化仿真。
Simulink模型库中的仿真模块组织成三级树结构Simulink子模型库中包含了
Continous、Discontinus等下一级模型库Continous模型库中又包含了若干模块,可直接加入仿真模型。
图2-1 Simulink工具箱
(2)设计仿真-模型
在MATLAB子窗口或Simulink模型库的菜单栏依次选择“File” | “New” | “Model”,即可生成空白仿真模型窗口
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图2-2 新建仿真模型窗口
(3)运行仿真
两种方式分别是菜单方式和命令行方式,菜单方式:在菜单栏中依次选择\或在工具栏上单击进程
。命令行方式:输入“sim”启动仿真
2.22FSK的调制与解调
(1)2FSK的调制原理
在二进制频移键控(2FSK)中,当传送“1”码时对应于载波频率f1,传送“0”码时对应于载波频率fo。
其中
,
,为
为频率为
的载波的初始相位,
为频率为
的载波的初始相位。令的反码,即
则有:当时,;当时,。
则2FSK信号可表示为:
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??????s2FSK?t????Dng?t?nTs??cos??1t??n????Dng?t?nTs??cos??0t??n?
?n?????n????其中,我们在分析中假设为单个矩形脉冲序列,其表达式为:
由式上式可知,相位不连续的2FSK信号可以看成是两个2ASK调幅信号之和。二进制移频键控信号的产生,可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控的方法来实现. 图2-3 是数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图, 图中两个振荡器的输出载波受输入的二进制基带信号控制,在一个码元Ts期间输出f1或f2两个载波之一.。?
图 2 –3 数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图
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图2- 4二进制移频键控信号的时间波形
从图中可以看出b是a的反码即若a=1,则b=0, 若a=0,则b=1;c为载波f1,d为载波f2,g为2FSK的调制出的信号。
(2)2FSK的解调原理
经过调制后的2FSK数字信号通过两个频率不同的带通滤波器w1、w2滤出不需要的信号,然后再将这两种经过滤波的信号分别通过包络检波器检波,最后将两种信号同时输入到抽样判决器同时外加抽样脉冲,最后解调出来的信号就是调制前的输入信号。本设计要求非相干解调,其原理图如下图所示:
图 2 –5 二进制移频键控信号解调器原理图
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图 2 –6 2FSK非相干解调时间波形图
3 设计步骤
3.1 2FSK信号调制
(1)2FSK的调制部分
打开simulink工具箱,点击file图标,选择新建中的model,新建一个仿真空白模型,将2FSK信号调至所需要的模块拖入空白模型中,也可点击鼠标左键单击“add to untitled”。
下图中Bernoulli Binary为伯奴利基带信号模块,Sine wave1,Sine wave2为频率为f1和f2载波模块,Product为乘法器模块,Scope为示波器模块,NOT为反相器模块, Power Spectral是功率谱模块, 2FSK信号是由频率分别为Sine wave1和Sine wave2的两个载波对信号源进行频率上的控制而形成的,其中Sine wave1和Sine wave2是两个频率有明显差别的且都远大于信号源频率的载波信号。调制模型图如下图所示: