FSK传输系统实验报告
一、实验原理和电路说明
（一）FSK调制
在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1和0）。通常，FSK信号的表达式为：
SFSK
2EbTb
cos2fc
2f
t
0tTb
（二进制１）
SFSK
2EbTb
cos2fc
2ft
0tTb
（二进制０）
其中2πΔf代表信号载波的恒定偏移。
产生FSK信号最简单的方法是根据输入的数据比特是0还是1，在两个独立的振荡器
中切换。采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位是不连续的，因此这种FSK信号称为
不连续FSK信号。不连续的FSK信号表达式为：
SFSK
2EbTb
cos2fHt
1
0tTb
（二进制１）
SFSK
2EbTb
cos2fLt
2
其实现如图1所示：
0tTb
（二进制０）
振荡器fＨ
振荡器fＬ
放大
输出
输入数据
图1非连续相位FSK的调制框图
由于相位的不连续会造频谱扩展，这种FSK的调制方式在传统的通信设备中采用较多。随着数字处理技术的不发展，越来越多地采用连继相位FSK调制技术。
f目前较常用产生FSK信号的方法是，首先产生FSK基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。因此，FSK可表示如下：
SFSKt
2EbTb
cos2fCt
t
2Eb
Tb
cos2fCt
2kf
t
m
d

应当注意，尽管调制波形m（t）在比特转换时不连续，但相位函数θ（t）是与m（t）
的积分成比例的，因而是连续的，其相应波形如图2所示：
图2连续相位FSK的调制信号由于FSK信号的复包络是调制信号m（t）的非线性函数，确定一个FSK信号的频谱通常是相当困难的，经常采用实时平均测量的方法。二进制FSK信号的功谱密度由离散频率分量fc、fc
Δf、fc
Δf组成，其中
为整数。相位连续的FSK信号的功率谱密度函数最终按照频率偏移的负四次幂衰落。如果相位不连续，功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落。FSK的信号频谱如图3所示。
图3FSK的信号频谱FSK信号的传输带宽Br，由Carso
公式给出：
Br2Δf2B其中B为数字基带信号的带宽。假设信号带宽限制在主瓣范围，矩形脉冲信号的带宽BR。因此，FSK的传输带宽变为：
fBr2（ΔfR）如果采用升余弦脉冲滤波器，传输带宽减为：
Br2Δf（1α）R32k理论其中α为滤波器的滚降因子。在通信原理综合实验系统中，FSK的调制方案如下：FSK信号：
其中：
stcosw0t2fit
因而有：
fi
f1f2
当输入码为1当输入码为0
其中：
stcosw0tcos2fitsir