FSK调制和解调系统设计.doc

... ... 1 通信发展以及基本介绍调制信号是二进制数字基带信号时,这种调制称为二进制数字调制。在二进制数字调制中,载波的幅度、频率和相位只有两种变化状态。相应的调制方式有二进制振幅键控(2ASK) ,二进制频移键控(2FSK) 和二进制相移键控(2PSK) 。2FS K 就是用两种不同频率的载波来传送数字信号。特别适合应用于衰落信道,其占用频带较宽,频带利用率低,实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好,在中低速数据传输中得到了广泛的应用。随着电子计算机的普及,数据通信技术正迅速发展。数字频率调制是数据通信中常见的一种调制方式。频移键控(FsK — Frequency Shift Keying) 方法简单,易于实现,并且解调不须恢复本地载波, 可以异步传输,抗噪声和抗衰落性能也较强。因此,FSK 调制技术在通信行业得到了广泛地应用,并且主要适用于用于低、中速数据传输。 1 .1. 通信的概念通信就是克服距离上的障碍, 从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的, 是信息的物理表现,例如,语音、文字、数据、图形和图像等都是消息( Message )。消息由模拟消息(如语音、图像等) 以及数字消息( 如数据、文字等) 之分。所有消息必须在转换成电信号(通常简称为信号)后才能在通信系统中传输。所以,信号( Signal )是传输消息的手段, 信号是消息的物资载体。相应的信号可以分为模拟信号和数字信号, 模拟信号的自变量可以是连续的或离散的, 但幅度是连续的, 如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。数字信号的自变量可以是连续的或离散的, 但幅度是离散的,如计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。通信的目的是传递消息,但对受信者有用的是消息中包含的有效内容,即信息( Information )。消息是具体的、表面的, 而信息是抽象的、本质的, 且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。通信技术, 特别是数字通信技术近年来发展非常迅速, 它的应用越来越广泛。数字通信系统较模拟通信系统而言,具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化便于与计算机连接等优点。因而,数字通信更能适应对通信技术的高要求。 . 通信的发展史简介远古时代, 远距离的传递消息是以书信的形式来完成的, 这种通信方式明显具有传递时间长的缺点。为了在尽量短的时间内传递尽量多的消息,人们不断地尝试所能找到的各种最新技术手段。 1837 年发明的莫尔斯电磁式电报标志着电通信的开始。之后,利用进行通信的研究取得了长足的进步。1866 年利用海底电缆实现了跨大西洋的越洋电报通信。 1876 年贝耳发明了电话, 利用电信号实现了语音信号的有线传递, 使信息的传递变得既速又准确,这标志着模拟通信的开始,由于它比电报更便于交流使用, 所以直到 20 世纪前半叶这种采用模拟技术的电话通信技术比电报得到了更为迅速和广泛的发展。 1937 年瑞... ... 威斯发明的脉冲编码调制标志数字通信的开始。20 世纪 60 年代以后集成电路、电子计算机的出现,使得数字通信迅速发展。在 70 年代末在全球发展起来的模拟移动电话在 90 年代中期被数字移动电话所代替, 现有的模拟电视也正在被数字电视所代替。数字通信的高速率和大容量等各方面的优越性也使人们看到了它的发展前途。数字信号可以分为分为两类: 一类称为离散消息; 另一类称为连续消息。离散消息的状态是可数的或离散的, 比如符号, 文字或数据等。离散消息也称数字消息。而连续消息则是其状态连续变化的消息,例如,连续变化的语音,图像等。连续消息也称模拟消息。因此按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号可以将通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。数字通信有以下突出的特点: 第一, 数字信号传输时, 信道噪声或干扰所造成的差错, 原则上是可以控制的。第二, 当需要保密的时候,可以有效的对基带信号进行人为的“扰乱”,即加上密码。数字通信在近 20 年来得到了迅速的发展, 其原因是:(1) 抗干扰能力强( 2) 便于进行各种数字信号处理( 3) 易于实现集成化( 4) 经济效益正赶上或超过模拟通信( 5) 传输与交换可结合起来, 传输电话与传输数据也可结合起来, 成为一个统一整体, 有利于实现综合业务通信网。本设计主要研究数字通信过程中的调制解调过程。从原理上说受调载波可以是任意的, 只要已调信号适合心动的传输就可以了, 但是实际上, 大多数通信系统中, 都选择正弦信号作为载波。这是因为正弦信号简单,便于产生和接收。 数字调制的发展现状和趋势进入 20 世纪以来, 随着晶体管、集成电路的出现与普及、无线通信迅速发展。特别是 20 世纪后半叶, 随着人造地球卫星的发射, 大规模集成电路、电子计算机和光导纤维等现代技术成果