潘彩平 国一兵 孟祥富

摘 要：2FSK（2 Frequency Shift Keying）是一種基本的数字调制方式，广泛应用于数字通信系统中。ITU（国际电信联盟）建议在数据速率低于1200bit/s的时候采用2FSK体制。2FSK可以采用非相干接收方式，接收时不必利用信号的相位信息，因此特别适合应用于使用衰落信道/随参信道（如短波无线电信道）的场合，这些信道会引起信号相位和振幅的随机抖动和起伏。MATLAB在数据分析和处理方面具有强大的功能，集矩阵计算、数据分析、科学数据可视化等诸多功能于一个易于使用的视窗环境中，在科学研究、工程设计等科学领域提供了全面的解决方案。因此，本文提出了一种基于MATLAB的调制仿真方法，能够对随机信号进行2FSK调制并通过MATLAB进行仿真，得到相应波形图。此方法能够直观展示2FSK调制过程中各信号的波形、快速分析信号的瞬时状态。

关键词：2FSK MATLAB 仿真

中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（b）-0116-02

二进制频移键控（2 Frequency Shift Keying，2FSK）是一种利用载波的频率变化来传递数字信息的数字调制体制。2FSK调制系统的性能优良、易于实现，因此广泛应用于数字通信系统中[2]。利用MATLAB进行2FSK的仿真，不仅可以得到信号处理过程中每个信号的波形以便分析，更是利用软件的仿真环境降低了系统实现的成本[2-4]。因此，本文提出了一种基于MATLAB的2FSK调制仿真方法。

1 基于MATLAB的2FSK调制仿真方法流程设计

本文提出的2FSK调制仿真方法的流程图如图1所示。

如图1所示，调制仿真方法具体设计如下：

第一，利用textread（）函数来读取存放于内存的文件中数据作为基带信号并放入已经定义好的数组An中。

第二，利用MATLAB中的“～”符号对基带信号An中的元素依次取反得到反相信号Bn，使得Bn中的‘0对应An中的‘1，Bn中的‘1对应An中的‘0。

第三，编写语句S1（t）=An.*cos（2*pi*f1*t）和S2（t）=Bn.*cos（2*pi*f2*t）分别将An和Bn

与频率为f1和f2的正弦载波相乘得到两个高频分量S1（t）和S2（t）。

第四，编写语句S（t）=S1（t）+S2（t）将S1（t）和S2（t）相加得到2FSK信号。

第五，调用fprint（）函数把2FSK信号的各采样点数据存入到文件中，采样点数据之间用空格分隔。

本方法利用MATLAB平台进行仿真，具有效率高、成本低、过程简洁清晰、数据可分析的优势。在实际应用中，可以通过改变参数得到不同的结果，对所得结果进行对比和分析，实现更简单。

2 FSK调制仿真及其结果

在本文中，选取的基带信号是文本文件中的数据，如图2所示，图3为信号S1（t）、S2（t）以及S（t）的波形，该图所示波形为图2中标示出数据的仿真结果，横坐标均为对应的基带信号序号。

从图3中可以看出，S1（t）是基带信号本身与cos（ω1t）相乘所得，频率为f1；S2（t）是基带信号的反相信号与cos（ω2t）相乘所得，频率为f2；S（t）是S1（t）和S2（t）相加所得，此结果符合理论推算结果，结论正确。

3 结语

综上所述，本文提出的基于MATLAB的2FSK调制仿真方法利用MATLAB平台经过仿真过程的验证，对选取的基带信号进行调制，证明此方法可行。本文提出的仿真方案具有效率高、过程清晰、成本低廉、效果显著等优势。

参考文献

[1] 邓华.MATLAB通信仿真及应用实例讲解[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[2] 樊昌信，曹丽娜.通信原理[M].6版.北京：国防工业出版社，2009.

[3] 张威.MATLAB基础与编程入门[M].西安：西安电子科技大学出版社，2004.

[4] 别志松，别红霞.系统与通信系统仿真[M].北京：北京邮电大学出版社，2010.