一种基于MATLAB的2FSK相干解调仿真方法国一兵

潘彩平　叶文慧

摘 要：2FSK（2 Frequency Shift Keying）是一种广泛应用于数字通信系统中的基本数字调制方式，它是利用二进制的数字信号控制正（余）弦波频率随着二进制信号的变化而变化。二进制数字信号由两个不同的符号“0”和“1”组成，所以2FSK已调信号有两个不同的频率。2FSK方法简单，容易实现，抗噪声和抗衰落性能较好，解调也不需要恢复本地载波，可以进行异步传输。MATLAB是一种解释性执行语言，它拥有强大的计算、仿真等功能。由于它的易使用性和可扩充性，MATLAB成为了科研过程中的重要工具。基于以上所述，本文提出了一种基于MATLAB的2FSK解调仿真方法。

关键词：2FSK MATLAB 解调 仿真

中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（c）-0092-02

二进制频移键控（2 Frequency Shift Keying，2FSK）是一种利用载波频率的变化来传递信息的数字调制体制。2FSK调制解调系统的性能优良、易于实现，因此广泛应用于数字通信系统中。利用MATLAB进行2FSK解调的仿真，不仅可以得到信号处理过程中每个信号的波形便于分析，更是利用软件的仿真环境降低了系统实现的成本。2FSK解调常用的有非相干解调和相干解调两种方法。而相干解调方法的性能优于非相干解调，因此，本文提出了这种基于MATLAB的2FSK相干解调仿真方法。

1 基于MATLAB的2FSK解调仿真方法流程设计

1.1 2FSK解调仿真流程

本文提出的2FSK解调仿真方法流程图如图1所示。

如图1所示，解调仿真方法具体设计如下。

第一，利用textread（）函数来读取存放于内存的文件中已调数据作为信源S（t）。

第二，调用fir1（）函数设计两个带通滤波器，将S（t）分别经过这两个带通滤波器，得到中心频率为f1和f2的两个信号。

第三，将这两个信号分别与载波为f1和f2的正弦载波相乘得到两个高频信号R1（t）和R2（t）。

第四，调用fir1（）函数设计两个低通滤波器，将R1（t）和R2（t）分别经过对应滤波器得到低频分量。

第五，运用循环和判断实现抽样判决得到最后的解调信号，判决过程为：若R1（t）> R2（t）的个数大于一个码元对应采样点个数的80%则判断为1，否则为0。

第六，调用fprint（）函数把解调信号存入到文件中。

本方法利用MATLAB平台进行仿真，具有效率高、成本低、过程简洁清晰、数据可分析的优势[1-3]。在实际应用中，可以通过改变参数得到不同的结果，对所得结果进行对比和分析，实现更简单。

1.2 FSK解调仿真及其结果

本文中，基带信号的数据如图2所示，发送端码元速率为1Baud，已调信号各采样点的对应数据为如图3所示，图4展示了R1（t）、R2（t）以及解调信号R（t）的波形，其中R1（t）和R2（t）的横轴和纵轴分别代表时间和信号幅度，R（t）的横坐标表示码元序号，纵坐标表示码元幅度，例如第4个码元为：“0”，第五个码元为“1”，则在横坐标“5”的开始处发生纵坐标的变化。

解调信号R（t）如图5所示。由图中的数据可以看出，解调信号和基带信号是相同的，此方法能够得到正确信息，获取发送者意图，结论正确[4]。

2 结语

综上所述，本文提出的基于MATLAB的2FSK解调仿真方法可行，能够正确解调所收信号。此方法具有效率高、过程清晰、成本低廉、效果显著等优势。

参考文献

[1] 邓华.MATLAB通信仿真及應用实例讲解[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[2] 王钦笙，毛京丽，朱彤.数字通信系统[M].北京：北京邮电大学出版社，2003.

[3] 别志松，别红霞.系统与通信系统仿真[M].北京：北京邮电大学出版社，2010.

[4] 樊昌信，曹丽娜.通信原理[M].6版.北京：国防工业出版社，2009.