超再生接收电路和无线电发射器工作原理

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1、超再生接受电路和无线电发射器工作原理超再生无线电遥控电路由无线电发射器和超再生检波式接受器两部分构成。 无线电发射器：它是由一种能产生等幅振荡的高频载频振荡器（一般用30450MHz）和一种产生低频调制信号的低频振荡器构成的。用来产生载频振东和调制振荡的电路一般有：多揩苦荡器、互补振荡器和石英晶体振荡器等。 由低频振荡器产生的低频调制波，一般为宽度一定的方波。如果是多路控制，则可以采用每一路宽度不同的方波，或是频率不同的方波去调制高频载波，构成一组组的己调制波，作为控制信号向空中发射，构成一组组的己调制波，作为控制信号向空中发射。如图2所示。 超再生检波接受器：超再生检波电路事实上是一种受间歇

2、振荡控制的高频振荡器，这个高频振荡器采用电容三点式振荡器，振荡频率和发射器的发射频率相一致。而 间歇振荡（又称淬装饰振荡）双是在高频振荡的振荡过程中产生的，反过来又控制着高频振荡器的振荡和间歇。而间歇（淬熄）振荡的频率是由电路的参数决定的 （一般为1百几百千赫）。这个频率选低了，电路的抗干扰性能较好，但接受敏捷度较低：反之，频率选高了，接受敏捷度较好，但抗干扰性能变差。应根据实际 状况两者兼顾。 超再生检波电路有很高的增益，在未收到控制信号时，由于受外界杂散信号的干扰和电路自身的热搔动，产生一种特有的噪声，叫超噪声，这个噪声的频率范畴为 0.35kHz之间，听起来像流水似的“沙沙”声。在无信号

3、时，超噪声电平很高，经滤波放大后输出噪声电压，该电压作为电路一种状态的控制信号，使继电 器吸合或断开（由设计的状态而定）。 当有控制信号到来时，电路揩振，超噪声被克制，高频振荡器开始产生振荡。而振荡过程建立的快慢和间歇时间的长短，受接受信号的振幅控制。接受信号振幅大时，起始电平高，振荡过程建立快，每次振荡间歇时间也短，得到的控制电压也高；反之，当接受到的信号的振幅小时，得到的控制电压也低。这样，在电路的负载 上便得到了与控制信号一致的低频电压，这个电压便是电路状态的另一种控制电压。 如果是多通道遥控电路，经超再生检波和低频放大后的信号，还需经选频回路选频，然后分别去控制相应的控制回路。SP多用

4、途无线数据收发模块无线数据传播广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、社区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份辨认、非接触RF智能 卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音 频、数字图像传播等领域中。这是数据发射模块的电路图 这是数据接受模块的电路图 SP发射模块重要技术指标：1。通讯方式：调幅AM2。工作频率：315MHZ/433MHZ3。频率稳定度：75KHZ4。发射功率：500MW5。静态电流：0.1UA6。发射电流：350MA7。工作电压：DC 312V

5、 SP数据发射模块的工作频率为315M，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在2585度之间变化时，频飘仅为3ppm/ 度。特别适合多发一收无线遥控及数据传播系统。声表谐振器的频率稳定度仅次于晶体，而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，虽然采用高品质微调电容， 温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。SP发射模块未设编码集成电路，而增长了一只数据调制三极管Q1,这种构造使得它可以以便地和其他固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必 考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。例如用PT2262或者SM5262等编码集成电路配接时，直接将它们的数据输出端第17

6、脚接至DF数据 模块的输入端即可。SP数据模块具有较宽的工作电压范畴312V，当电压变化时发射频率基本不变,和发射模块配套的接受模块无需任何调节就能稳定地接受。当发射电 压为3V时，空旷地传播距离约2050米，发射功率较小，当电压5V时约100200米，当电压9V时约300500米，当发射电压为12V时，为 最佳工作电压，具有较好的发射效果，发射电流约60毫安，空旷地传播距离700800米，发射功率约500毫瓦。当电压不小于l2V时功耗增大，有效发射 功率不再明显提高。这套模块的特点是发射功率比较大，传播距离比较远，比较适合恶劣条件下进行通讯。天线最佳选用25厘米长的导线，远距离传播时最佳可以

7、 竖立起来，由于无线电信号传播时收诸多因素的影响，因此一般实用距离只有标称距离的一半甚至更少，这点需要开发时注意。SP数据模块采用ASK方式调制，以减少功耗，当数据信号停止时发射电流降为零，数据信号与DF发射模块输入端可以用电阻或者直接连接而不能用电容耦合，否则DF发射模块将不能正常工作。数据电平应接近DF数据模块的实际工作电压，以获得较高的调制效果。SP发射发射模块最佳能垂直安装在主板的边沿，应离开周边器件5mm以上，以免受分布参数影晌。SP模块的传播距离与调制信号頻率及幅度，发射电 压及电池容量，发射天线，接受机的敏捷度，收发环境有关。一般在开阔区最大发射距离约800米，在有障碍的状况下，

8、距离会缩短，由于无线电信号传播过程中 的折射和反射会形成某些死区及不稳定区域，不同的收发环境会有不同的收发距离。SP接受模块重要技术指标：1。通讯方式：调幅AM2。工作频率：315MHZ/433MHZ3。频率稳定度：200KHZ4。接受敏捷度：106DBM5。静态电流：5MA6。工作电流：5MA7。工作电压：DC 5V 8。输出方式：TTL电平SP接受模块的工作电压为5伏，静态电流4毫安，它为超再生接受电路，接受敏捷度为105dbm，接受天线最佳为2530厘米的导线，最佳能 竖立起来。接受模块自身不带解码集成电路，因此接受电路仅是一种组件，只有应用在具体电路中进行二次开发才干发挥应有的作用，这

9、种设计有诸多长处，它可以 和多种解码电路或者单片机配合，设计电路灵活以便。 这种电路的长处在于：1。天线输入端有选频电路，而不依赖1/4波长天线的选频作用，控制距离较近时可以剪短甚至去掉外接天线2。输出端的波形在没有信号比较干净，干扰信号为短暂的针状脉冲，而不象其他超再生接受电路会产生密集的噪声波形，因此抗干扰能力较强。3。SP模块自身辐射极小，加上电路模块背面网状接地铜箔的屏蔽作用，可以减少自身振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入。4。采用带骨架的铜芯电感将频率调节到315M后封固，这与采用可调电容调节接受频率的电路相比，温度、湿度稳定性及抗机械振动性能均有极大改 善。可调电容调节精度较低，只有3

10、/4圈的调节范畴，而可调电感可以做到多圈调节。可调电容调节完毕后无法封固，由于无论导体还是绝缘体，多种介质的接近 或侵入都会使电容的容量发生变化，进而影响接受频率。此外未经封固的可调电容在受到振动时定片和动片之间发生位移；温度变化时热胀冷缩会使定片和动片间距 离变化；湿度变化因介质变化变化容量；长期工作在潮湿环境中还会因定片和动片的氧化变化容量，这些都会严重影响接受频率的稳定性，而采用可调电感就可解决 这些问题，由于电感可以在调节完毕后进行封固，绝缘体封固剂不会使电感量发生变化。数字调制系统分析与仿真1 引言1. 1 数字调制的意义数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制，使载波的这

11、些参量随基带信号的变化而变化。根据控制的载波参量的不同，数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式，并可以派生出多种其她形式。由于传播失真、传播损耗以及保证带内特性的因素，基带信号不适合在多种信道上进行长距离传播。为了进行长途传播，必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频处才干在信道中传播。因此，大部分现代通信系统都使用数字调制技术。此外，由于数字通信具有建网灵活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并可以进入综合业务数字网（ISDN网），因此通信系统均有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。因此，对数字通信系统的分析与研究越来越重要，数字调制作为数字通信系统的重要部分之一，对它的研

12、究也是有必要的。通过对调制系统的仿真，我们可以更加直观的理解数字调制系统的性能及影响性能的因素，从而便于改善系统，获得更佳的传播性能。1. 2 Matlab在通信系统仿真中的应用随着通信系统复杂性的增长,老式的手工分析与电路板实验等分析设计措施已经不能适应发展的需要,通信系记录算机模拟仿真技术日益显示出其巨大的优越性.。计算机仿真是根据被研究的真实系统的模型,运用计算机进行实验研究的一种措施.它具有运用模型进行仿真的一系列长处,如费用低,易于进行真实系统难于实现的多种实验,以及易于实现完全相似条件下的反复实验等。Matlab仿真软件就是分析通信系统常用的工具之一。Matlab是一种交互式的、以

13、矩阵为基本的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab的编程功能简朴,并且很容易扩展和发明新的命令与函数。应用Matlab可以便地解决复杂数值计算问题。Matlab具有强大的Simulink动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文献互用和数据互换。Simulink支持持续、离散及两者混合的线性和非线性系统,也支持多种采样速率的多速率系统;Simulink为顾客提供了用方框图进行建模的图形接口,它与老式的仿真软件包用差分方程和微分方程建模相比,更直观、以便和灵活。顾客可以在Matlab和Simulink两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。用于实现通信仿真的通信工具

14、包(Communication toolbox,也叫Commlib,通信工具箱)是Matlab语言中的一种科学性工具包,提供通信领域中计算、研究模拟发展、系统设计和分析的功能,可以在Matlab环境下独立使用,也可以配合Simulink使用。此外，Matlab的图形界面功能GUI（Graphical User Interface）能为仿真系统生成一种人机交互界面，便于仿真系统的操作。因此，Matlab在通信系统仿真中得到了广泛应用，本文也选用该工具对数字调制系统进行仿真。2 数字调制系统的有关原理数字调制可以分为二进制调制和多进制调制，多进制调制是二进制调制的推广，因此本文重要讨论二进制的调制

15、与解调，最后简朴讨论一下多进制调制中的差分相位键控调制（M-DPSK）。最常用的二进制数字调制方式有二进制振幅键控（2-ASK）、移频键控（2-FSK）和移相键控（2-PSK和2-DPSK）。下面是这几种调制方式的有关原理。2.1 二进制幅度键控（2-ASK） 幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在数字信号1或0的控制下通或断，在信号为1的状态载波接通，此时传播信道上有载波浮现；在信号为0的状态下，载波被关断，此时传播信道上无载波传送。那么在接受端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。2-ASK信号功率谱密度的特点如下： （1）由持续谱和离散谱两部分构成；持续谱由传号的波形g

16、(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定；（2）已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。2.2 二进制频移键控（2-FSK） 频移键控是运用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0，用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出。对二进制的频移键控调制方式，其有效带宽为B=2xF+2Fb,xF是二进制基带信号的带宽也是FSK信号的最大频偏，由于数字信号的带宽即Fb值大，因此二进制频移键控的信号带宽B较大，频带运用率小。2-FSK功率谱密度的特点如下：(1) 2FSK信号的功率谱由持续谱和离散谱两部分构成,离散谱出目前f1和f2位置；(2) 功率谱密度中的持续谱部分一般浮现双峰。若两

17、个载频之差|f1 -f2|fs，则浮现单峰。2.3二进制相移键控（2-PSK） 在相移键控中，载波相位受数字基带信号的控制，如在二进制基带信号中为0时，载波相位为0或，为1时载波相位为或0。载波相位和基带信号有一一相应的关系，从而达到调制的目的。2-PSK信号的功率密度有如下特点： (1) 由持续谱与离散谱两部分构成； (2) 带宽是绝对脉冲序列的二倍； (3) 与2ASK功率谱的区别是当P1/2时，2PSK无离散谱，而2ASK存在离散谱。 2.4 多进制数字调制 上面所讨论的都是在二进制数字基带信号的状况，在实际应用中，我们常常用一种称为多进制（如4进制，8进制，16进制等）的基带信号。多进

18、制数字调制载波参数有M种不同的取值，多进制数字调制比二进制数字调制有两个突出的长处：一是有于多进制数字信号具有更多的信息使频带运用率更高；二是在相似的信息速率下持续时间长，可以提高码元的能量，从而减小由于信道特性引起的码间干扰。现实中用得最多的一种调制方式是多进制相移键控（MPSK）。 多进制相移键控又称为多相制，由于基带信号有M种不同的状态，因此它的载波相位有M种不同的取值，这些取值一般为等间隔。在多相制移键控有绝对移相和相对移相两种，实际中大多采用四相绝对移相键控（4PSK，有称QPSK），四相制的相位有0、/2、3/2四种，分别相应四种状态11、01、00、10。3 数字调制系统的仿真设

19、计3.1 数字调制系统各个环节分析典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成，其框图如图3.1所示： 数字调制是数字通信系统的重要构成部分，数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传播的基带信号。对数字调制系统进行仿真时，我们并不关怀基带信号的码型，因此，我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号，不用在通过编码器。3.1.1 仿真框图MATLAB提供的图形界面仿真工具Simulink由一系列模型库构成,涉及Sources(信源模块)，Sinks(显示模块)，Discrete(离散系统模块)，Linear(线性环节)，Nonlinear(非线性环节)

20、，Connections(连接),Blocksets&Toolboxes(其她环节)。特别是在Blocksets&Toolboxes中还提供了用于通信系统分析设计和仿真的专业化模型库CommTbxLibrary。在这里，整个通信系统的流程被概括为：信号的产生与输出、编码与解码、调制与解调、滤波器以及传播介质的模型。在每个设计模块中还包具有大量的子模块，它们基本上覆盖了目前通信系统中所应用到的多种模块模型。通信系统一般都可以建立数学模型。根据所需仿真的通信系统的数学模型(或数学体现式)，顾客只要从上述各个模型库中找出所需的模块,用鼠标器拖到模型窗口中组合在一起,并设定好各个模块参数, 就可以便地

21、进行动态仿真.从输出模块可实时看到仿真成果,如时域波形图、频谱图等。每次仿真结束后还可以更改各参数,以便观测仿真成果的变化状况。此外，对Simulink中没有的模块，可运用S函数生成所需的子模块，并且可以封装和自定义模块库，以便随时调用。根据Simulink提供的仿真模块，数字调制系统的仿真可以简化成如图3.2所示的模型：3.1.2 信号源仿真及参数设立 Simulink通信工具箱中的Comm Sources/Data Sources提供了数字信号源Bernoulli Binary Generator，这是一种按Bernoulli分布提供随机二进制数字信号的通用信号发生器。在现实中，对受信者而

22、言，发送端的信号是不可预测的随机信号。因此，我们在仿真中可以用Bernoulli Binary Generator来模拟基带信号发生器。 其中重要参数的含义为：Probability of a zero ：产生的信号中0符号的概率，在仿真的时候一般设成0.5，这样便于频谱的计算；Initial seed ：控制随机数产生的参数，规定不不不小于30，并且与背面信道中的Initial seed设立不同的值；Sample time：抽样时间，这里指一种二进制符号所占的时间，用来控制号发生的速率，这个参数必须与背面调制和解调模块的Symbol period保持一致。 3.1.3 调制与解调模块Simu

23、link通信工具箱中提供了数字信号多种调制方式的模块，如AM、CPM、FM及PM等。虽然不同的调制模块，参数设立有所不同，但诸多参数在多种调制中是一致的，下面我们以DPSK调制模块为例简介一下调制模块的参数及其设立，其他模块将在下面仿真模型的建立过程中具体简介。M-DPSK Modulator Passband和M-DPSK Demodulator Passband 分别是数字信号DPSK调制和解调的专用模块，其中重要参数有： M-ary number：输入信号的阶次数，例如2-DPSK就是2阶的；Symbol period：符号周期，即，一种符号所占的时间，这必须与信号源的Sample ti

24、me保持一致；Carrier frequency：载波频率；Carrier initial phase：载波的初始相位；Input sample time： 输入信号的抽样时间；Output sample time：输出信号的抽样时间。其中，各参数要满足如下关系：Symbol period 1/(Carrier frequency) （3.1）Input sample time 1/2*Carrier frequency + 2/(Symbol period)Output sample time 1/2*Carrier frequency + 2/(Symbol period)3.1.4 信道

25、 在分析通信系统时一般选择高斯噪声作为系统的噪声来考察，由于这种噪声在现实中比较常用并且容易分析。Simulink 中提供了带有加性高斯白噪声的信道：AWGN Channe。仿真时可以用该模块模拟现实中的信道，该模块的重要参数有：Initial seed：控制随机数产生的参数，规定不不不小于30，且与前面信号源中的Initial seed设立不同的值；Es/No (dB)：信号每个符号的能量与噪声的功率谱密度的比值；SNR (dB)： 信号功率与噪声功率的比值；注：Es/No (dB) 和SNR (dB)是表征信号与噪声关系的两种措施，在一次仿真中只能选择其中一种。3.1.5 误码计算仪信号通

26、过信道后，由于噪声的干扰，在接受端也许浮现误码，Simulink中提供了Error Rate Calculation 模块来计算误码率，其重要参数的设立为：Receive delay：接受延迟，表白在计算误码率时接受到的信号比源信号延迟的码元数，便于精确计算 Output data：数据输出，将误码率、误码数及码元总数输出，有两个选项可选择：Work space 和 Port。将数据输出到Work space就是将误码率等数据存在内存中，以便下一步使用，而输出到Port中，则是在误码计算仪背面再接一种模块（例如成果显示模块），将数据传到该模块中（显示出来）； Variable name：变量名

27、称，该参数只有在前面选择了Work space后才有用，它决定数据输出到Wok space后的名称，默认值为ErrorVec。3.1.6 示波器在仿真过程中，必须观测各个环节的时域和频域波形，因此，必须在各个环节加上示波器以观测波形。此外，还可将示波器的数据输出到Work space中存储，以便对仿真成果做进一步解决，例如将各个环节的波形对比显示和做频域变换等。3.2 仿真模型的设计及成果分析 理解了仿真所需的重要模块后，下一步就是设计和仿真多种数字调制模型，并对仿真成果在时域和频域进行分析。3.2.1 2-ASK一般，二进制振幅键控信号（2-ASK）的产生措施（调制措施）有两种，如图3.3所

28、示： 2-ASK解调的措施也有两种相应的接受系统构成方框如图3.4所示：根据3.3（a）所示方框图产生2-ASK信号，并用图3.4（b）所示的相干解调法来解调，设计2-ASK仿真模型如图3.5所示：图3.5 2-ASK模型在该模型中，调制和解调使用了同一种载波，目的是为了保证相干解调的同频同相，虽然这在实际运用中是不也许实现的，但是作为仿真，这样能获得更抱负的成果。重要模块参数设立如下： 1Bernoulli Binary Generator的参数设立为：Probability of a zero ：0.5Initial seed ：67Sample time：12. 载波频率设为：50（可调

29、）3. Sample and Decide 模块是一种子系统，其内部构造由抽样和判决两部分构成，其中，抽样由同步冲激信号（Sychronizing signal）完毕，其参数period（sec）设立和信号源的参数Sample time保持一致。判决模块是一种由M文献编写的S函数，S函数是Simulnk中用以功能扩展的一种功能，用S函数可以自己编制Simulink库中没有的Simulink模块，从而使Simulink的功能大大加强，本模型中使用的判决模块就是这样一种应用，其M文献详见附录9。Sample and Decide 模块内部构造如图3.6所示：图3.6 Sample and Deci

30、de 子系统内部构造5. Error Rate Calculation的参数设立： Receive delay：2 Output data： Work space Variable name：ErrorVec仿真成果时域分析设信息源发出的是由二进制符号0、1构成的序列，且假定0符号浮现的概率为P，1符号浮现的概率为1-P，她们彼此独立。则，2ASK信号的时间表达式为: （3.2.） s(t)为随机的单极性矩形脉冲序列。将图3.5中各示波器的值输出到Work space中做统一解决（解决程序见附录2），各环节波形如图3.7所示；图3.7 2-ASK各环节波形示意图从图3.7中可以看出，通过调制后

31、的信号波形在符号1持续时间内是载波的波形，在符号0持续时间内无波形，这与式（3.2）是完全吻合的。最后通过解调和抽样判决出来的信号与源信号波形大体一致，只是有两个码元的延迟，这阐明如果将Error Rate Calculation的Receive delay参数设立为2，则此模型最后的误码率为0。这个值与理论值有些出入，因素是我们在仿真时为了便于观测信号的波形，将信号源发送的码元数设定为20个（码元速率为1，仿真时间20秒），这大大低于现实中的传码率，因此在只传送20个码元的状况下，误码率为0是也许的。仿真成果频域分析由于二进制的随机脉冲序列是一种随机过程,因此调制后的二进制数字信号也是一种随

32、机过程，因此在频率域中只能用功率谱密度表达。 2ASK的功率谱密度为 由式（3.4）可知，2-ASK信号的中心频谱被搬移到了载波频率f上。对图3.7中各环节数据做1024点迅速傅立叶可得频域波形，如图3.8所示： 图3.8 2-ASK各环节频谱图 从图3.8中可以看到，源信号中心频率经调制后搬移到了载波频率上，这与公式（3.4）是相符的。最后通过抽样判决后的频谱与源信号频谱也大体一致，阐明该2-ASK仿真模型是成功的、符合理论的。3.2.2 2-FSK如果信号源同2-ASK同样的假设，那么，2-FSK信号便是0符号相应于载波1，而1符号则相应于2（与1不同的另一载波）的已调波形，并且1与2之间

33、的变化是瞬间完毕的。2-FSK信号的产生如图3.9所示：图3.9 2-FSK信号产生措施2-FSK信号最常用的解调措施是采用的相干检测法，如图3.10所示Cos1t相乘器相乘器输入12LPFLPF抽样脉冲输出抽样判决LPFLPFCos2tos2tos2t:图3.10 2-FSK相干解调的措施Simulink通信工具箱中提供了专门的FSK调制和解调模块，应用FSK调制模块能以便的产生2-FSK信号。因此，设计2-FSK仿真模型时，只需根据图3.2所示框图，运用Simulink通信工具箱中中的FSK调制解调模块及信号源与信道即可。设计的2-FSK仿真模型如图3.11图3.11 2-FSK仿真模型

34、模型中运用了Simulink工具箱中的现成调制解调模块和信道模块，然后用示波器观测各环节波形，最后由误码计算仪计算误码。重要模块参数设立如下： 1.信号源参数设立同2-ASK；2. M-FSK Modulator Passband及M-FSK Demodulator Passband：根据公式（3.1）所示的调制解调模块所满足的关系，设立参数如下： M-ary number：2 Symbol period (s)：1（与Bernoulli Binary Generator/ Sample time一致） Frequency separation (Hz)：1（可调） Carrier frequ

35、ency (Hz)：30（可调） Carrier initial phase (rad)：0 Input sample time(s)：1/100 Output sample time(s)：1/1003. AWGN Channel： Initial seed：120（与Bernoulli Binary Generator/ Initial seed不同）； Mode：SNR（dB） SNR (dB)：10（可调）4. Error Rate Calculation的参数设立： Receive delay：3 Output data： Work space Variable name：Error

36、Vec2仿真成果时域分析： 根据上述2-FSK信号产生原理，已调信号的时间体现式可表达为 ：（3.5） 由式（3.5）可看出2-FSK信号是由两个2-ASK信号相加而成的将图3.11中各示波器的值输出到Work space中做统一解决（解决程序见附录3），其中源信号、调制后信号及解调后信号波形如图3.12所示：（a）源信号波形（b）调制后信号波形（c）解调后信号波形图3.12 2-FSK源信号、调制后信号及解调后信号波形由图3.12可知，调制后信号波形由两种频率不同的波形构成，且两种频率分别相应解调后信号的符号0和符号1，即2-FSK信号波形可以看作是由两个2-ASK信号相加而成的，这与式（3

37、.5）完全相符。此外，源信号波形与解调后信号波形只是在时间上有3个单位的延迟，如果将Error Rate Calculation的Receive delay参数设立为3，则此模型最后的误码率为0。因素同2-ASK分析。仿真成果频域分析 变化Frequency separation (Hz)和Carrier frequency (Hz)两个参数的值单独观测调制后的频谱，获得图3.13中的两个频谱图（a）:载波差值：1 载波为30（b）: :载波差值：5 载波为20图3.13 2-FSK调制后频谱对比图3.13（a）和 (b)可知，当两个载波差值很小时，已调信号的频谱呈现单峰如（a）图；当两个载波

38、差值较大时，已调信号的频谱呈现双峰如（b）图,这与2.2节中论述的2-FSK频谱的特点完全相符。仿真成果的分析阐明该2-FSK仿真模型是可行的。 图3.24 数字调制仿真系统操作界面 只要在Matlab命令窗口输入仿真系统的名称：ddmod即可进入如上图所示的仿真操作界面。从上图可以看出，该仿真系统操作界面重要由时间域波形显示框、频率波形显示框、调制方式单选项、设立参数按钮、打开模型按钮、仿真按钮、关闭按钮及涉及所要观测的各环节的下拉式菜单等控件构成。通过该操作界面，我们可以使各个仿真模型及有关函数在后台运营，同步将我们需要的成果在界面上显示出来，使系统的操作以便简洁。 另一方面，可以通过“参

39、数设立”按钮对仿真模型的重要参数进行设立，以观测在不同参数下仿真的成果， “参数设立”对话框如图3.25所示， 图3.25 M-DPSK参数设立对话框 如果需要对更多的参数进行设立或者需要修改仿真模型的某些模块，可以通过单击“打开模型”按钮来打开所需要的模型。当多种参数设立好后，可以在下拉式菜单中选择一种要观测的仿真环节，然后单击仿真按钮就可以在时间域波形显示框、频率波形显示框中观测届时间域波形和频率波形，固然，这一切的前提是在调制方式单选项上选择了其中一项，否则将会浮现如图3.26所示的警告：图3.26 警告对话框此外，为了以便查看与仿真有关的程序，File中菜单中设计了OpenMfile一

40、项，如图3.27所示，图3.27 File菜单 仿真结束后可单击“关闭”按钮或File/Close关闭仿真系统。4 结束语数字调制技术的发展日新月异，如今在现实中应用的数字调制系统大部分是通过改善的，性能较好的系统，但是，作为理论发展最成熟的调制方式，ASK，FSK，PSK等的研究仍然具有很重大的意义，因此，我们选择了这几种调制方式做仿真研究。仿真这几种理论已经很成熟的数字调制方式，一方面，可以更容易将仿真成果与成熟的理论进行比较，从而验证仿真的合理性；另一方面，也可以以此为基本将仿真系统进行改善扩展，使其成为仿真更多的数字调制方式的模板。此外，如图3.1所示，数字调制系统只是通信系统的一种重要构成部分，因此，我们所设计的数字调制仿真系统也可以扩展成通信系统的仿真。这种扩展只需在输入端与调制器间增长某些数字基带解决模块，如信源编码、加密、信道编码等，在解调后增长相应的解码解密器即可。这套数字调制仿真系统还可以作为通信原理课程的课堂演示工具，使通信原理课程变得生动易懂。本系统可以编译成可执行文献，脱离Matlab环境运营，这样该仿真系统的应用将更加广泛。由于时间的缘故，本人没有在这一方面继续做下去，后续者可继续探讨。