内容发布更新时间 : 2024/5/16 2:35:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

MSK和2FSK调制与解调的性能比较

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摘 要 本文旨在证明在信道有高斯噪声情况下MSK的调制与解调比2FSK具有更好的性能。首先用systemview将MSK和2FSK分别进行调制和解调的仿真，再通过仿真结果讨论二者的优越性。通过结果证明出MSK优越于2FSK。

关键字 MSK、2FSK、调制、解调

1.引言

随着数字技术的日益发展和数字通信具有的优越性，信息的传递已由原来的模拟信号传输逐渐被数字信号传输所取代。短距离传输方式一般为数字基带传输，但距离较长时则使用数字带通传输。数字带通传输前的数字调制常用键控法，而键控法可分为振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。其中2FSK由于性能优良、易于实现，得到了广泛的应用；但其也有一些不足之处。首先它占用带宽比较大，频带利用率较低；其次，用开关法产生2FSK信号，则相邻码元波形的相位可能不连续使得信号波形的包络长生较大的起伏。为了克服以上缺点，对于2FSK信号做了改进，发展出MSK信号。本文则通过systemview软件对MSK和2FSK进行模拟仿真，再处理仿真结果后比较二者的各项性能。

本文首先设计2FSK在systemview环境下的调制和解调，在输入PN序列后利用键控发产生2FSK信号再加入高斯噪声，然后在进行解调。此过程由软件仿真，对比输入原码和输出序列观察其差别，再利用软件算出误码率；MSK亦是如此。最后通过仿真结果来判别两种调制的性能谁更好。

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2.通信软件systemview的介绍

Elanix公司的systemview软件基本属于一个系统级工具平台，提供了完整的动态系统设计、仿真和分析的可视化化境，可以构造各种复杂的模拟、数字数模混合系统以及各种速率的系统。其主要功能为：线性和非线性系统设计、Laplace和Z变换线性系统、信号频谱和功率谱分析，支持嵌入式系统和多层子系统等。

systemview的设计非常方便，它利用功能元件库中的Token来代表一种处理过程，在systemview系统窗口中完成系统的设计。设计的过程是在系统窗口中从不同的元件库选择Token，并在设计区域中进行连接，设置好每个Token的参数，控制系统的起始时间、终止时间、采样频率，最后从分析窗中分析结果，从而达到设计与分析系统的目的。systemview提供几百种功能模块，能满足各种功能的实现。在设计通信系统时，只要通过鼠标从功能库中选择相关图符，并将它们拖拽道设计窗口中连线即可。最后设定系统定时窗口以及图符库的参数，选定实时仿真的分析测试效果，可以方便快捷地在设计窗口和分析窗口之间进行切换。运行系统后，可在分析窗口中显示波形及数据，并能对系统中的任意信号进行频谱分析。

3.理论基础

3.1. 2FSK的调制和解调

本文的2FSK是采用键控法来实现的，即在二进制基带矩形脉冲序列（PN序列）的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通，使其在每一个码元Ts期间输出f1或f2两个载波之一，如图1所示。而根据此原理框图用systemview设计的2FSK调制如图2所示。Token 0中频率参数设定为50Hz；Token 1中频率参数设定为100Hz。

s1(t)=Accosw1t s2(t)=Accosw2t

2FSK的解调用的是非相干解调（包络检波）。其解调原理是将2FSK信号分

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解为上下两路信号分别进行解调，然后进行抽样判决。这里的抽样判决时直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限。调制时若规定“1”符号对应载波频率f，则接收时上支路的样值较大，应判为“1” ；反之则判为“0” 。 解调原理图如图3；systemview设计的2FSK解调如图4，其中包络检波器由半波整流器和低通滤波器构成。

图1 键控法产生2FSK信号的原理图

图2 键控法产生2FSK的仿真

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