随机信号分析实验报告.doc

随机信号分析实验报告实验选题::实验小组成员:所在院系:通信工程学院所在班级:班2013/11/14摘要:频率偏移调制,又称频率移键、频移键控(FSK,Frequency-ShiftKeying)是一种利用频率差异的信号来传送资料的调制方式。最常见的FSK为二进制FSK(BFSK,binaryFSK,或称2FSK)。BFSK用两个离散的频率分别代表不同的二进制信号(0和1),四进制频移键控则称QFSK。FSK广泛应用于低速数据传输设备中,根据国际电联(ITU-T)的建议,传输速率为1200波特以下的设备一般采用FSK方式传输数据。FSK具有:调制方法简单易于实现、解调不需要恢复本地载波、可以异步传输、抗噪声和衰落性能较强等特点。由于这些原因,FSK是在模拟电话网上用来传输数据的低速、低成本异步调制解调器的一种主要调制方式。本次实验采用的就是4FSK调制方式4FSk的调制原理随着时代的发展,数字信号在信号传输比模拟信号有许多的优越性,数字信号传输也越来越重要。虽然近距离传输可以由数字基带信号直接传输,但是要进行远距离传输时必须将基带信号调制到高频处,所以调制解调技术是数字通信中一种关键的技术。二进制频移键控是数字信号调制的基本方式之一。而多进制(MFSK)的可降低信道系统信噪比的要求。2FSK信号的产生方法主要有两种:采用模拟调频电路实现;采用键控法来实现,即在二进制基带脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通,使其在每个码元期间输出f1和f2两个载波之一。频移键控是利用载波的频率变化来传递信息的。在2FSK中,载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。同理4FSK中基带脉冲序列四个码元(00011011)可用f1,f2,f3,f4四个载波之一;本实验讨论4FSK是通过并联输入两位基带信号,两位二进制来表示四进制的频移键控。2FSK键控法调频原理图如下:振荡器f1选通开关反相器振荡器f2选通开关相加器4FSK可通过基带信号(00,01,10,11)并联传输0或1来分别用f1,f2,f3,f4四个载频表示,两路基带信号作为控制选通选通开关,1路选通开关发送0时选通载频f1,发送0时选通载频f2,1路选通开关发送0时选通载频f3,送1时选通载频f4。两路不同载频通过相加器得到已调信号发送出去。4FSK键控法调频原理图()如下:振荡器f1选通开关1选通开关2相加器振荡器f2振荡器f3振荡器f40或10或1 (信源):设计一个周期为15的小M序列作为信源。。电路图如下:时钟信号:由实验板提供20MHz时钟,经分频得到(仿真时可设20MHz时钟分频得到)。Start信号:开始信号,在仿真时可以自己设置,在实验板中需要硬件实现。Start信号波形图如下(本实验中置1):分频器:使用QuartusⅡ中的lpm_counter计数器实现分频,四个分频器分频系数分别为64,32,16,8,m序列前面的分频系数为2048。正弦波输出电路:注:本次试验的计数器是5位输出,在rom中是5位输入12位输出。数据选择器:本实验中,我