4FSK调制解调器建模仿真与抗噪声性能分析

张媛媛 谢小光

摘要：数字调幅（ASM），数字调相（PSK），数字调频（FSK）都属于数字调制技术的其中一种。FSK又是极其重要的一种方法，在FSK技术中，复杂的数字信号是用不同频率载波传送，并且又控制载波信号的频率。MATLAB是一种通信系统仿真软件，它功能多样，可以为我们解决很多实际的问题，举例它的功能有数值分析、矩阵运算、信号处理、图像显示等等。此软件之所以能在通信领域得到大家的肯定，是因为它提供了计算环境，而且此环境不仅高性能而且科学。老师在教学的过程中喜欢用这个软件来辅助教学，在平时实验过程中也得到广泛应用。MATLAB不仅在我们现实生活中得到了广泛应用，而且可以大大的拓宽同学们以及研究分析的视野，提高实验室同学们以及老师们设计研究的效率。

关键词：调制 4FSK 解调 信号

中图分类号：TN763 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00

1 设计目的和意义

此次研究性实验，不仅让我对4FSK的调制解调原理与电子信号通信原理有了充分的理解，而且让我对用建模来解决实际问题的方法有了熟悉；并且此次实验将我们平时所学的理论知识与实际问题相结合，极大的提高了我自己的动手创新能力。

2 设计原理

4FSK 调制算法分析：

（1）奇位、偶位串并转换这种方法，适用于实验中输入的二进制序列。

（2）二进制的0、1序列，需要用到DMR标准中的符号和比特的对应关系，才能映射为相应的四电平符号流。

（3）符号流怎么得到输入调制信号m（n）呢？要把其中的每个符号插入8个数值点，然后进行平滑处理。

（4）抑制邻道干扰和接收机抑制噪声等功能都可以通过方根升余弦滤波器来实现。一系列间隔为208，33ms（1/4800s）脉冲作为其输入，奈奎斯特升余弦滤波器的分割应该怎么定义呢？来自根升余弦滤波器的频率响应的定义。

（5）FM调制能将m（n）输入频率转化为4FSK调制输出信号。

调频信号：

在nTs的时间内对信号m（n）累加求和，得：

式得该4FSK系统调制实现

3 详细设计步骤

设计思路：

当我们拿到一个项目时可能会没有思路，这事我们可以把现成存在的问题转化一下，很多时候我们现实生活中存在的问题是可以转化为数学问题的，我们用数学的理论建模完成后又可以将其转化为具体的步骤，及程序。此程序一步一步实现的过程就是编写代码的过程，我们需要找到实现这个问题的最好方法即最优解。

编写程序代码：

%滤除高斯白噪声

Delay=3；R=0.5；

[yf，tf]=rcosine（Fd，Fs，'fir'，R，Delay）；

[yo2，to2]=rcosflt（y，Fd，Fs，'filter'，yf）；

t=[0：numModPlot-1]./Fs；

figure（5）

plot（t，y（1：length（t）），'r-'）；

hold on；

plot（to2，yo2，'b-'）；

hold off；

axis（[0 20 -1.5 1.5]）；

xlabel（'Time'）；

ylabel（'Amplitude'）；

legend

titleeyediagram（yo2，N）；

title

4 设计结果及分

设计结果如图1 加入高斯白噪声后的已调信号、图2 已调信号眼图所示。

5 结语

刚开始拿到这个题目时我感觉无从下车，然后就去查找相关的资料，但是动手设计起来，并没有想象中的那样简单。于是我只有从头来过，一点一点学，因为我设计的是4FSK，然后想到了2FSK调制，因为这两个其实差不了多少，然后我就先了解了下2FSK的内容；后面得知4FSK是用基带四进制信号去作为地址输入端去控制数字选择器选择它的四个输入载波中的其中一个，确定了设计思路后就开始进行系统仿真。

这是一次让脑细胞加速运转的过程，但是从中我也学到了不少，各种压力给了我一个重新学习和复习的机会，也帮助我巩固了基础知识；再次懂得了把书本和实践想结合是多么的重要，所以我们更应该在掌握理论知识的基础上自己独立的动手去做一些与实际相关的课题，来提高自身能力。

参考文献

[1]郭颖娜.一种FSK信号调制解调电路的设计.现代电子技术，2006.

[2]南利平，李学华.通信原理简明教程（第三版）.清华大学出版社，2014（7）.

[3]关清三.数字调制解调基础.科学出版社，2002（6）.

[4]孙祥，徐流美，吴清.MATLAB 7.0基础教程.清华大学出版社，2005（5）.