潘彩平 國一兵 孟祥富

摘 要：2FSK（2 Frequency Shift Keying）是一種基本的數(shù)字調(diào)制方式，廣泛應用于數(shù)字通信系統(tǒng)中。ITU（國際電信聯(lián)盟）建議在數(shù)據(jù)速率低于1200bit/s的時候采用2FSK體制。2FSK可以采用非相干接收方式，接收時不必利用信號的相位信息，因此特別適合應用于使用衰落信道/隨參信道（如短波無線電信道）的場合，這些信道會引起信號相位和振幅的隨機抖動和起伏。MATLAB在數(shù)據(jù)分析和處理方面具有強大的功能，集矩陣計算、數(shù)據(jù)分析、科學數(shù)據(jù)可視化等諸多功能于一個易于使用的視窗環(huán)境中，在科學研究、工程設(shè)計等科學領(lǐng)域提供了全面的解決方案。因此，本文提出了一種基于MATLAB的調(diào)制仿真方法，能夠?qū)﹄S機信號進行2FSK調(diào)制并通過MATLAB進行仿真，得到相應波形圖。此方法能夠直觀展示2FSK調(diào)制過程中各信號的波形、快速分析信號的瞬時狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：2FSK MATLAB 仿真

中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（b）-0116-02

二進制頻移鍵控（2 Frequency Shift Keying，2FSK）是一種利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息的數(shù)字調(diào)制體制。2FSK調(diào)制系統(tǒng)的性能優(yōu)良、易于實現(xiàn)，因此廣泛應用于數(shù)字通信系統(tǒng)中[2]。利用MATLAB進行2FSK的仿真，不僅可以得到信號處理過程中每個信號的波形以便分析，更是利用軟件的仿真環(huán)境降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的成本[2-4]。因此，本文提出了一種基于MATLAB的2FSK調(diào)制仿真方法。

1 基于MATLAB的2FSK調(diào)制仿真方法流程設(shè)計

本文提出的2FSK調(diào)制仿真方法的流程圖如圖1所示。

如圖1所示，調(diào)制仿真方法具體設(shè)計如下：

第一，利用textread（）函數(shù)來讀取存放于內(nèi)存的文件中數(shù)據(jù)作為基帶信號并放入已經(jīng)定義好的數(shù)組An中。

第二，利用MATLAB中的“～”符號對基帶信號An中的元素依次取反得到反相信號Bn，使得Bn中的‘0對應An中的‘1，Bn中的‘1對應An中的‘0。

第三，編寫語句S1（t）=An.*cos（2*pi*f1*t）和S2（t）=Bn.*cos（2*pi*f2*t）分別將An和Bn

與頻率為f1和f2的正弦載波相乘得到兩個高頻分量S1（t）和S2（t）。

第四，編寫語句S（t）=S1（t）+S2（t）將S1（t）和S2（t）相加得到2FSK信號。

第五，調(diào)用fprint（）函數(shù)把2FSK信號的各采樣點數(shù)據(jù)存入到文件中，采樣點數(shù)據(jù)之間用空格分隔。

本方法利用MATLAB平臺進行仿真，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。在實際應用中，可以通過改變參數(shù)得到不同的結(jié)果，對所得結(jié)果進行對比和分析，實現(xiàn)更簡單。

2 FSK調(diào)制仿真及其結(jié)果

在本文中，選取的基帶信號是文本文件中的數(shù)據(jù)，如圖2所示，圖3為信號S1（t）、S2（t）以及S（t）的波形，該圖所示波形為圖2中標示出數(shù)據(jù)的仿真結(jié)果，橫坐標均為對應的基帶信號序號。

從圖3中可以看出，S1（t）是基帶信號本身與cos（ω1t）相乘所得，頻率為f1；S2（t）是基帶信號的反相信號與cos（ω2t）相乘所得，頻率為f2；S（t）是S1（t）和S2（t）相加所得，此結(jié)果符合理論推算結(jié)果，結(jié)論正確。

3 結(jié)語

綜上所述，本文提出的基于MATLAB的2FSK調(diào)制仿真方法利用MATLAB平臺經(jīng)過仿真過程的驗證，對選取的基帶信號進行調(diào)制，證明此方法可行。本文提出的仿真方案具有效率高、過程清晰、成本低廉、效果顯著等優(yōu)勢。

參考文獻

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

[3] 張威.MATLAB基礎(chǔ)與編程入門[M].西安：西安電子科技大學出版社，2004.

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