fsk解调调制Matlab示例

时间: 2023-10-04 09:07:39 浏览: 34
以下是一个简单的FSK解调调制的Matlab示例: ```matlab % 生成两个频率的信号 fs = 1000; % 采样率 f1 = 100; % 低频率 f2 = 200; % 高频率 t = 0:1/fs:1; % 时间向量 signal = sin(2*pi*f1*t) + sin(2*pi*f2*t); % 生成信号 % FSK调制 bitstream = [0 1 0 1 0 1 0 1 0 1]; % 待调制的比特流 f0 = 100; % 低频率 f1 = 200; % 高频率 fsk_signal = zeros(1, length(t)); for i = 1:length(bitstream) if bitstream(i) == 0 fsk_signal((i-1)*fs+1:i*fs) = sin(2*pi*f0*t((i-1)*fs+1:i*fs)); else fsk_signal((i-1)*fs+1:i*fs) = sin(2*pi*f1*t((i-1)*fs+1:i*fs)); end end % FSK解调 demod_signal = zeros(1, length(bitstream)); for i = 1:length(bitstream) % 计算傅里叶变换 Y = fft(fsk_signal((i-1)*fs+1:i*fs)); P2 = abs(Y/fs); P1 = P2(1:floor(length(Y)/2)+1); P1(2:end-1) = 2*P1(2:end-1); f = fs*(0:floor(length(Y)/2))/length(Y); % 判断频率 if f(P1==max(P1)) == f0 demod_signal(i) = 0; else demod_signal(i) = 1; end end % 显示结果 subplot(3,1,1) plot(t, signal) title('原始信号') subplot(3,1,2) plot(t, fsk_signal) title('FSK调制信号') subplot(3,1,3) stairs(bitstream, 'linewidth', 2) hold on stairs(demod_signal, 'r', 'linewidth', 2) title('解调结果') legend('原始比特流', '解调比特流') ``` 该示例中,首先生成了包含两个不同频率的信号,然后进行FSK调制,将待调制的比特流映射到不同频率的正弦波上。接着进行FSK解调,通过计算傅里叶变换判断每一段信号所对应的频率,进而确定解调出的比特流。最后,通过绘制原始信号、调制信号和解调结果,可以直观地观察到解调的效果。

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FSK调制与解调是一种常见的数字调制和解调技术,用于将数字信号转换为模拟信号以便传输以及将接收到的模拟信号恢复为数字信号。 在MATLAB中,可以使用一些基本的函数来实现FSK调制与解调。下面是一些常见函数的示例代码: 1. FSK调制: matlab % 参数设置 fs = 1000; % 采样率 f1 = 10; % 第一个频率 f2 = 20; % 第二个频率 t = 0:1/fs:1; % 时间序列 % 原始数字信号 data = [0 1 0 1 1]; % 需要调制的数字信号 % FSK调制 modulated_signal = cos(2*pi*f1*t.*(data')+2*pi*f2*t.*(~data')); % 调制信号 % 绘制调制信号 plot(modulated_signal); xlabel('时间'); ylabel('调制信号'); title('FSK调制信号'); 2. FSK解调: matlab % 参数设置 fs = 1000; % 采样率 f1 = 10; % 第一个频率 f2 = 20; % 第二个频率 t = 0:1/fs:1; % 时间序列 % 接收到的模拟信号 received_signal = modulated_signal; % 假设接收到的信号为调制后的信号 % FSK解调 demodulated_data = received_signal.*cos(2*pi*f1*t) - received_signal.*cos(2*pi*f2*t); % 解调信号 % 绘制解调信号 plot(demodulated_data); xlabel('时间'); ylabel('解调信号'); title('FSK解调信号'); % 二值化解调信号 threshold = 0.5; % 二值化的阈值 demodulated_data_binary = demodulated_data > threshold; % 二值化后的数字信号 % 显示解调后的数字信号 disp('解调后的数字信号:'); disp(demodulated_data_binary); 以上代码示例了如何使用MATLAB实现FSK调制与解调。调制部分使用cos函数分别乘以不同的频率来调制数字信号;解调部分使用接收到的模拟信号与不同频率的cos函数相乘,然后将结果进行二值化得到解调后的数字信号。
以下是2FSK调制和解调的MATLAB代码示例: 调制: matlab clear all; close all; clc; % 定义参数 fc1 = 500; % 第一个载波频率 fc2 = 1500; % 第二个载波频率 fs = 8000; % 采样频率 T = 1/fs; % 采样时间 t = 0:T:1-T; % 时间序列 fdev = 100; % 频偏 A = 1; % 振幅 % 输入二进制信号 M = 10; % 信息位数 data = randi([0 1],1,M); % 随机生成信息序列 % 2FSK调制 f = zeros(1,length(t)); % 频率序列 for i = 1:M if data(i) == 0 f = f + (fc1 + fdev*sin(2*pi*(fc2-fc1)/T*t))*T; % 发送频率为fc1+fdev else f = f + (fc2 + fdev*sin(2*pi*(fc2-fc1)/T*t))*T; % 发送频率为fc2+fdev end end % 显示发送信号 plot(t,f) xlabel('时间(s)') ylabel('信号幅度') title('2FSK调制信号波形') % 音频播放 sound(A*sin(2*pi*f),fs); 解调: matlab clear all; close all; clc; % 定义参数 fc1 = 500; % 第一个载波频率 fc2 = 1500; % 第二个载波频率 fs = 8000; % 采样频率 T = 1/fs; % 采样时间 t = 0:T:1-T; % 时间序列 fdev = 100; % 频偏 A = 1; % 振幅 W = 2*pi*fdev/(fc2-fc1); % 调制指数 N = length(t); % 采样点数 % 2FSK调制 M = 10; % 信息位数 data = randi([0 1],1,M); % 随机生成信息序列 f = zeros(1,length(t)); % 频率序列 for i = 1:M if data(i) == 0 f = f + (fc1 + fdev*sin(2*pi*(fc2-fc1)/T*t))*T; % 发送频率为fc1+fdev else f = f + (fc2 + fdev*sin(2*pi*(fc2-fc1)/T*t))*T; % 发送频率为fc2+fdev end end % 接收信号 y = A*sin(2*pi*f); % 接收到的信号 sound(y,fs); % 播放接收到的声音 % 2FSK解调 data_hat = zeros(1,M); % 估计的信息序列 for i = 1:M % 解调第i个符号 yt = y((i-1)*N/M+1:i*N/M); % 获取第i个符号的采样点 f1 = fc1 + fdev*sin(2*pi*(fc2-fc1)/T*t((i-1)*N/M+1:i*N/M)); % 发送频率为fc1+fdev f2 = fc2 + fdev*sin(2*pi*(fc2-fc1)/T*t((i-1)*N/M+1:i*N/M)); % 发送频率为fc2+fdev D1 = sum(yt.*sin(2*pi*f1*T)); % 计算接收信号在fc1上的投影 D2 = sum(yt.*sin(2*pi*f2*T)); % 计算接收信号在fc2上的投影 if D1 > D2 data_hat(i) = 0; else data_hat(i) = 1; end end % 显示估计的信息序列 disp('发送的信息序列:'); disp(data); disp('估计的信息序列:'); disp(data_hat); 在运行以上代码时,请确保已经安装了MATLAB并正确配置了音频设备。
好的,我可以为您提供一些关于使用MATLAB和FPGA结合实现2FSK调制和解调的设计思路。 首先,您需要使用MATLAB来生成2FSK调制信号。您可以使用以下代码生成2FSK调制信号: matlab % 2FSK Modulation f1 = 10; % Carrier frequency 1 f2 = 20; % Carrier frequency 2 fs = 100; % Sampling frequency t = 0:1/fs:1; % Time vector m = [1 0 1 0 1 0 1 0]; % Message signal m = repelem(m,fs/f1); % Upsample the message signal s1 = sin(2*pi*f1*t); % Carrier signal 1 s2 = sin(2*pi*f2*t); % Carrier signal 2 s = m.*s1 + ~m.*s2; % Modulated signal 这里,您需要定义两个载波频率和采样频率,然后生成一个时间向量。接下来,您需要定义一个消息信号,并将其上采样以与载波频率匹配。然后,您可以生成两个载波信号,并将它们与消息信号相乘。最后,您将它们相加,生成2FSK调制信号。 接下来,您需要将2FSK调制信号发送到FPGA中进行解调。在FPGA中,您可以使用相干解调器。相干解调器的原理是将接收信号与已知的参考信号相乘,然后将其通过低通滤波器来滤除高频分量。以下是相干解调器的MATLAB代码示例: matlab % 2FSK Demodulation r = s.*s1; % Received signal [b,a] = butter(10,2*f1/fs); % Lowpass filter y = filter(b,a,r); % Filtered signal z = y > mean(y); % Demodulated signal 这里,您需要将接收到的信号与已知的载波信号1相乘。然后,您可以使用一个低通滤波器来滤除高频分量,并将其推迟一定的时间,以与原始消息信号对齐。最后,您可以将信号与其均值进行比较,并将其二值化,以获得解调信号。 在FPGA中,您可以使用HDL Coder将MATLAB代码转换为可在FPGA上运行的代码。HDL Coder支持将MATLAB代码转换为VHDL或Verilog语言,并为您提供FPGA开发工具的支持。
以下是Matlab实现ASK、FSK、PSK信号的调制和解调的代码示例: ASK调制和解调: matlab clear all; close all; fc = 10^6; %载波频率 Tb = 1/1000; %码元长度 fs = 16*fc; %采样频率 N = 1024; %采样点数 M = 2; %调制阶数 fc1 = fc*Tb; %载波频率 t = (0:N-1)/fs; %时间坐标 A = sqrt(2); %振幅 dataIn = randi([0 M-1],1,N/2); %产生调制数据 dataSym = qammod(dataIn,M); %QAM调制 data = askmod(dataIn,A,M,Tb,fs); %ASK调制 f1 = A*cos(2*pi*fc1*t); %正弦载波 yI = data.*f1; %信号的I路分量 y = yI; %ASK信号 demod = askdemod(y,Tb,fs,fc,M,A); %ASK解调 err = symerr(dataIn,demod); %误码率 disp(['ASK误码率为:',num2str(err)]); subplot(2,1,1); plot(t,dataSym,'bo'); title('QAM调制波形'); subplot(2,1,2); plot(t,y,'r'); title('ASK调制波形'); FSK调制和解调: matlab clear all; close all; fc = 10^6; %载波频率 Tb = 1/1000; %码元长度 fs = 16*fc; %采样频率 N = 1024; %采样点数 M = 2; %调制阶数 fc1 = fc*Tb; %载波频率 t = (0:N-1)/fs; %时间坐标 A = sqrt(2); %振幅 dataIn = randi([0 M-1],1,N/2); %产生调制数据 dataSym = qammod(dataIn,M); %QAM调制 data = fskmod(dataIn,fc,fs,Tb,1); %FSK调制 f1 = A*cos(2*pi*(fc+data)*t); %正弦载波 f2 = A*sin(2*pi*(fc+data)*t); %余弦载波 yI = real(data.*exp(1j*2*pi*fc*t)); %信号的I路分量 yQ = imag(data.*exp(1j*2*pi*fc*t)); %信号的Q路分量 y = yI.*f1 - yQ.*f2; %FSK信号 demod = fskdemod(y,fc,fs,Tb,1); %FSK解调 err = symerr(dataIn,demod); %误码率 disp(['FSK误码率为:',num2str(err)]); subplot(2,1,1); plot(t,dataSym,'bo'); title('QAM调制波形'); subplot(2,1,2); plot(t,y,'r'); title('FSK调制波形'); PSK调制和解调: matlab clear all; close all; fc = 10^6; %载波频率 Tb = 1/1000; %码元长度 fs = 16*fc; %采样频率 N = 1024; %采样点数 M = 4; %调制阶数 fc1 = fc*Tb; %载波频率 t = (0:N-1)/fs; %时间坐标 A = sqrt(2); %振幅 dataIn = randi([0 M-1],1,N/2); %产生调制数据 dataSym = qammod(dataIn,M); %QAM调制 data = pskmod(dataIn,M); %PSK调制 f1 = A*cos(2*pi*fc1*t); %正弦载波 f2 = A*sin(2*pi*fc1*t); %余弦载波 yI = real(data.*exp(1j*2*pi*fc*t)); %信号的I路分量 yQ = imag(data.*exp(1j*2*pi*fc*t)); %信号的Q路分量 y = yI.*f1 - yQ.*f2; %PSK信号 demod = pskdemod(y,M); %PSK解调 err = symerr(dataIn,demod); %误码率 disp(['PSK误码率为:',num2str(err)]); subplot(2,1,1); plot(t,dataSym,'bo'); title('QAM调制波形'); subplot(2,1,2); plot(t,y,'r'); title('PSK调制波形'); 以上代码中,dataIn 为产生的随机调制数据,dataSym 为QAM调制的结果,data 为ASK、FSK、PSK调制的结果。其中ASK调制使用 askmod 函数,ASK解调使用 askdemod 函数;FSK调制使用 fskmod 函数,FSK解调使用 fskdemod 函数;PSK调制使用 pskmod 函数,PSK解调使用 pskdemod 函数。调制完成后,通过将调制信号与正弦/余弦载波相乘得到ASK和PSK信号,通过将调制信号与频率调制信号加和后再与正弦/余弦载波相乘得到FSK信号。解调过程中,ASK和PSK信号直接进行ASK和PSK解调,FSK信号通过频率解调器进行FSK解调,计算误码率。

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