FSK信号頻譜分析附解調實作
《數字信号處理》
課程設計報告
題 目:2FSK信号的頻譜分析及解調的實作
專 業: 資訊與計算科學
學 号:
組 長:
指導教師:
成 績:
2010年1月8日
2FSK信号的頻譜分析及解調的實作
1、課程設計目的及分組
綜合運用數字信号處理的理論知識進行頻譜分析和濾波器設計，通過理論推導得出相應結論，再利用MATLAB作為程式設計工具進行計算機實作，進而加深對所學知識的了解。
1.2 課程設計分組
1.2.1 組長：肖 興
組員：汪 洋 湯緻鵬 匡亞兵?
1.2.2 分工情況
肖 興：課程設計全過程的監督及對各組員的協助
汪 洋: 2FSK信号的分析
湯緻鵬: 設計基本原理和系統框圖
匡亞兵：各單元電路設計和系統仿真
2、課程設計基本要求
(1)學會MATLAB的使用，掌握MATLAB的程式設計方法。
(2)掌握數字信号處理的基本概念、基本理論和基本方法。
(3)掌握功率譜的計算；
(4)掌握MATLAB設計FIR和IIR數字濾波器的方法。
(5)學會用MATLAB對信号進行分析和處理。
3、課程設計内容
以信号為分析對象，對信号進行頻譜分析，其中為基帶信号，測試信号：=；
2、畫出2FSK信号的功率譜；
3、解調端先用帶通濾波器将和分開，再分别進行相幹解調，設計低通濾波器，濾除高頻分量，畫出解調後信号的時域波形和頻譜。
一、2FSK信号的分析
2FSK信号采用同步檢測法性能分析模型如圖5-14所示。
圖5-14 2FSK信号采用同步檢測法性能分析模型
假定信道噪聲為加性高斯白噪聲，其均值為0，方差為；在一個碼元持續時間(0，)内，發送端産生的2FSK信号可表示為
(5-38)
則，接收機輸入端合成波形為
(5-39)
其中，為簡明起見，認為發送信号經信道傳輸後除有固定衰耗外，未受到畸變，信号幅度：。
圖5-14中，兩個分路帶通濾波器帶寬相同，中心頻率分别為、，用以分開兩路分别相應于、的信号。這樣，接收端上、下支路兩個帶通濾波器BPF1、BPF2的輸出波形分别為
上支路
(5-40)
下支路
(5-41)
其中，、皆為窄帶高斯噪聲，兩者統計規律相同(輸入同一噪聲源、BPF帶寬相同)，數字特征均同于：均值為0，方差為。依據第2章2.5節的分析，、進一步可分别表示為
(5-42)
式中，、分别為的同相分量和正交分量；、分别為的同相分量和正交分量。四者皆為低通型高斯噪聲，統計特性分别同于和，即均值都為0，方差都為。
将式(5-42)代入式(5-40)和式(5-41)，則有
(5-43)
及
(5-44)
假設在(0，)發送“1”符号，則上下支路帶通濾波器輸出波形分别為
經與各自的相幹載波相乘後，得
(5-45)
(5-46)
分别通過上下支路低通濾波器，輸出