基于FPGA的2FSK數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)

摘要 基于FPGA的調(diào)制和解調(diào)的數(shù)字信號(hào)有多種，包括2ASK、2FSK、2PSK等，文中介紹了2FSK信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，以及該信號(hào)的功率譜。最后提供驗(yàn)證結(jié)果，證明仿真結(jié)果符合要求。
關(guān)鍵詞 2FSK；調(diào)制；解調(diào)

隨著通信理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代通信系統(tǒng)中常用的是數(shù)字調(diào)制技術(shù)，數(shù)字信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)和識(shí)別是高科技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。調(diào)制解調(diào)技術(shù)是現(xiàn)代通信中一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)，解調(diào)效果的好壞更是直接關(guān)系著通信系統(tǒng)的性能。而數(shù)字解調(diào)技術(shù)的關(guān)鍵在于瞬時(shí)幅度，瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位參數(shù)的準(zhǔn)確估計(jì)。
調(diào)制的目的是使信號(hào)波形適合于在信道中傳輸，調(diào)制可以分為基帶調(diào)制和載波調(diào)制兩類(lèi)。基帶調(diào)制直接采用低通信號(hào)傳遞信息，這種技術(shù)通常用于銅線(xiàn)、光纖等一些無(wú)載波的傳輸方式。載波調(diào)制也稱(chēng)為頻帶調(diào)制，是將要發(fā)送的信息加載到載波上進(jìn)行傳輸，即采用帶通信號(hào)傳輸信息，通過(guò)調(diào)制實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜的搬移。載波調(diào)制也就是通常所說(shuō)的調(diào)制，在現(xiàn)代通信中也主要涉及載波調(diào)制技術(shù)。
通信信號(hào)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展多年，各項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，文中主要研究了數(shù)字通信信號(hào)2FSK的調(diào)制解調(diào)技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)。

1 2FSK信號(hào)的調(diào)制及產(chǎn)生
1．1 2FSK信號(hào)的調(diào)制及產(chǎn)生
設(shè)信息源發(fā)出的是由二進(jìn)制符號(hào)0，1組成的序列，且假定1符號(hào)出現(xiàn)的概率為P，0符號(hào)出現(xiàn)概率為1-P，它們彼此獨(dú)立。那么，一個(gè)二進(jìn)制的頻移鍵控信號(hào)可以表示成載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻點(diǎn)間變化。故其表達(dá)式為

由于2FSK信號(hào)可以看成是兩個(gè)不同載頻的2ASK信號(hào)的疊加，因此2FSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式又可以寫(xiě)成

在頻移鍵控中，初始相位φn和θn不攜帶信息，通常可以令其為零。因此2FSK信號(hào)的表達(dá)式可以簡(jiǎn)化為