FSK信号频谱分析附解调实现
《数字信号处理》
课程设计报告
题 目:2FSK信号的频谱分析及解调的实现
专 业: 信息与计算科学
学 号:
组 长:
指导教师:
成 绩:
2010年1月8日
2FSK信号的频谱分析及解调的实现
1、课程设计目的及分组
综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解。
1.2 课程设计分组
1.2.1 组长：肖 兴
组员：汪 洋 汤致鹏 匡亚兵?
1.2.2 分工情况
肖 兴：课程设计全过程的监督及对各组员的协助
汪 洋: 2FSK信号的分析
汤致鹏: 设计基本原理和系统框图
匡亚兵：各单元电路设计和系统仿真
2、课程设计基本要求
(1)学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。
(2)掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。
(3)掌握功率谱的计算；
(4)掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法。
(5)学会用MATLAB对信号进行分析和处理。
3、课程设计内容
以信号为分析对象，对信号进行频谱分析，其中为基带信号，测试信号：=；
2、画出2FSK信号的功率谱；
3、解调端先用带通滤波器将和分开，再分别进行相干解调，设计低通滤波器，滤除高频分量，画出解调后信号的时域波形和频谱。
一、2FSK信号的分析
2FSK信号采用同步检测法性能分析模型如图5-14所示。
图5-14 2FSK信号采用同步检测法性能分析模型
假定信道噪声为加性高斯白噪声，其均值为0，方差为；在一个码元持续时间(0，)内，发送端产生的2FSK信号可表示为
(5-38)
则，接收机输入端合成波形为
(5-39)
其中，为简明起见，认为发送信号经信道传输后除有固定衰耗外，未受到畸变，信号幅度：。
图5-14中，两个分路带通滤波器带宽相同，中心频率分别为、，用以分开两路分别相应于、的信号。这样，接收端上、下支路两个带通滤波器BPF1、BPF2的输出波形分别为
上支路
(5-40)
下支路
(5-41)
其中，、皆为窄带高斯噪声，两者统计规律相同(输入同一噪声源、BPF带宽相同)，数字特征均同于：均值为0，方差为。依据第2章2.5节的分析，、进一步可分别表示为
(5-42)
式中，、分别为的同相分量和正交分量；、分别为的同相分量和正交分量。四者皆为低通型高斯噪声，统计特性分别同于和，即均值都为0，方差都为。
将式(5-42)代入式(5-40)和式(5-41)，则有
(5-43)
及
(5-44)
假设在(0，)发送“1”符号，则上下支路带通滤波器输出波形分别为
经与各自的相干载波相乘后，得
(5-45)
(5-46)
分别通过上下支路低通滤波器，输出