MATLAB实现2FSK调制解调与相干解调过程详解

在本篇文档中，主要讨论了2FSK调制解调技术在Matlab中的实现，以及相干解调的具体步骤。2FSK（双相移键控）是一种常见的数字调制方法，通过将基带信息编码在两个不同频率的载波上，实现信号的编码和传输。 首先，2FSK调制的基本原理是：当基带信号的码元为1时，用频率为f1的载波进行调制，形成一个高频信号；当码元为0时，则用频率为f2的载波进行调制。这个过程可以分解为两个2ASK（幅度键控）信号的合成，即与f1和f2的正弦波分别相乘。调制函数`Modulate`可能用于实现这一过程，输入参数包括待调制的二进制数据、采样率、中心载波频率、带宽和码元速率。 接下来，文档展示了调制的具体实现步骤： 1. 生成随机二进制数据`wave`作为基带信号。 2. 使用`mod`函数和模运算来将基带信号映射到两个不同的载波频率上，`jidai1`存储映射后的信号。 3. 创建两个载波：一个为`(Fc + Bw/2)`，另一个为`(Fc - Bw/2)`，分别表示正向和反向频率。 4. 将基带信号与这两个载波进行调制，生成2FSK信号`fsk`。 5. 在`fsk`信号中加入白噪声，模拟信道传输条件，信噪比设定为30分贝。 6. 应用带通滤波器，其频率范围为`[fp1/Fs, fs1/Fs]`，这里使用FIR滤波器`fir1`设计滤波器系数，并通过`fftfilt`函数对信号进行滤波。 7. 最后，在第2个子图中展示经过低通滤波后的信号波形。 在解调部分，2FSK信号通过信道传输后，需要进行类似的过程反向操作。信道传输后的2FSK信号被分成两个带通信号，通过带通滤波器分别处理。每个滤波器后的信号再与对应的载波相乘，得到两个2ASK信号。这两个2ASK信号随后通过低通滤波器并抽样判决，以恢复出原始的基带码元信号。在这个过程中，相干解调是指利用接收端已知的载波频率信息，精确地同步载波相位，以便正确解码。 这篇文档详细介绍了使用Matlab如何通过2FSK调制和解调技术来传输和接收数字信号，包括调制原理、具体代码实现以及解调过程中的关键步骤。这对于理解数字通信系统的理论基础和实际应用具有重要的参考价值。