MATLAB实现2FSK调制解调系统设计与仿真

"本文主要介绍了基于MATLAB7.0的2FSK调制与解调系统设计与仿真的过程，涵盖了信源调制、发送滤波器、信道建模、接收滤波器、解调及性能分析等关键环节。通过此设计，作者旨在熟悉MATLAB软件的使用并验证通信系统理论。设计采用了开关法生成2FSK信号，并使用相干解调进行接收。" 2FSK（二进制频移键控）是一种数字调制技术，其中载波频率在两个预设值f1和f2之间切换，以表示二进制数据的0和1。这种调制方式广泛应用于无线通信和数据传输中，因为它对信道噪声和失真有较好的抵抗能力。 在MATLAB中实现2FSK调制系统，首先需要生成二进制随机比特流作为信源。通常使用randi函数生成0和1的随机序列，这些比特流将代表数字基带信号。接下来，采用键控法，当比特为0时，载波频率设定为f1，比特为1时，频率切换到f2。这一过程可以通过MATLAB的调制函数如`modulate`实现。 发送滤波器模块用于改善信号的频谱特性，通常选择低通滤波器以平滑信号并抑制高频分量。MATLAB中的滤波器设计工具如`fir1`或`designfilt`可用于创建这类滤波器。信道模型模拟了实际传输过程中可能出现的加性高斯白噪声（AWGN），这是通过添加具有特定信噪比（SNR）的随机噪声到滤波后的信号来实现的。 接收端，使用相干解调技术恢复原始比特流。这涉及到一个与发射载波同频同相的本地参考载波，通过混频和低通滤波来提取信号的频率信息。MATLAB中的`demodulate`函数可用于执行相干解调。 在完成解调后，信号会通过接收滤波器进一步处理，以减少噪声影响。最终，通过对解调后的信号进行判决，确定每个符号对应的比特值，并计算误码率。使用MATLAB的`biterr`函数可以比较原始比特流和解调后比特流，从而评估系统的性能。同时，绘制SNR与误码率的关系图，有助于理解系统在不同信噪比条件下的表现。 通过这个课程设计，学生不仅掌握了MATLAB在通信系统仿真中的应用，还深入理解了2FSK调制解调原理，以及如何通过仿真分析系统性能。此外，它也鼓励了理论知识与实践操作的结合，提升了问题解决和研究的能力。