FSK通信系统课程设计
一、目的
通过本课程设计使学生深入理解和掌握FSK通讯系统的各个关键环节,包括基带信号形成、调试、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。在数字信号处理实验课的基础上更加深入地掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。使学生对FSK系统各个关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。
二、意义
通讯技术的发展日新月异,本专业的学生不但需要掌握扎实的基础理论,而且还应该特别注意实践能力的培养。本次设计是对学生综合能力的检验,它涉及三门主干课程,包括《通信原理》、《数字信号处理》、《C语言程序设计》。通过本次设计对学生的综合运用专业基础知识及软件设计能力也会有较大的提高。
三、设计内容
本次设计的主要内容是用软件模拟FSK系统。原理如下所示:
基带信号LPF
cos(2πfct
信道噪声
基带信号
抽样
判决
LPF
BPF
基带信号采用双极性二元码。基带信号经过低通滤波后再与载波相乘进行调制,经过调制后的信号送入信道传输,在传输过程中,有用信号会受到各种信道噪声影响,我们用白噪声模拟信道噪声。在接收端先经过通带滤波器提取信号,再采用相干解调和抽样判决恢复基带信号。
四、设计要求
a基带信号由本人学号的最低四位生成,每位学号用4位二进制表示,共16位。如学号为98042099,最低四位为2099,其相应的基带信号为:0010000010011001,用双极性二元码表示为:-1-11-1-1-1-1-11-1-111-1-11。基带信号的码元宽度T=1200s,载波频率fc为1000hz和2000hz。
bBPF及LPF均采用有限长滤波器,用频率采样法或窗函数法设计,滤波器的阶数可选63、64、127、128。LPF及BPF的特性如下图:
0
f105
100
200
300hz
1
05
1000110012001300hz
c滤波在时域中用卷积实现。d用C语言或matlab语言实现整个系统,并在屏幕上绘出各点的时域及频域图。e实验不同的噪声强度对系统的影响。
五、设计步骤
a设计滤波器。b绘软件流程图。c软件设计。d软件调试。
六、程序流程
a设计LPF、BPF,得到它们的单位冲激响应h1
及h2
。画出它们的时域图及频率特性。
b由学号的最低四位产生相应的基带信号,以fs对基带信号进行抽样,每个码元用fsT个采样点表示,产生离散的基带信号s
,画出s
的时域图及频谱。
c基带信号进行低通滤波,滤波后的信号b
s
h1
。画出b
的时域图及频谱。注意:滤波后信号的长度为N+M-1,M为输入信号的长度,N为滤波器的长度,为了消除滤波器延时特性的影响,可以去掉滤波后的序列的前Nr