通信算法之九：4FSK调制解调仿真链路

小咪咪 2022-08-13 15:48 285阅读 0赞

一. 4FSK原理

DMR系统，数字集群通信系统。DMR协议采用的调制方式4FSK，是一种恒包络调制，调制时每秒发送2400个符号，每个符号携带两比特的信息。最大频偏D定义如下：D = 3h/2T，h代表每个调制的频偏系数，0.6。T标示符号周期，为1/2400。D=2160。

4FSK调制器由一个平方根升余弦滤波器级联一个频率调制器组成。第一部分是成型滤波器模块，产生四电平的基带带限信号作为调制信号。第二部分是跳频部分FM。

调频是角度调制的一种，角度调制一般表示为：Sm(t) = Acos(Wc(t)+ )。频率调制是利用基带信号载波频率得到的，即瞬时频偏随调制信号m(t)线性变化。满足： =Kf.m(t) 。其中，Kf为频偏常数。

二. 4FSK调制信号产生

产生调制信号主要有两种，直接法和间接法。间接法实现成本和复杂度高。直接法调频是调制信号m(t)直接控制振荡器的频率使其按照调制信号的规律线性变化。调频信号的正交调制是间接法调频的一种实现方式.

三。4FSK调制解调算法设计流程

发射机设计：

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![Center 1][]

接收机设计：

![Center 2][]

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四。MATLAB仿真链路

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% 内容概述：4FSK调制与4FSK解调 仿真链路  
% 仿真链路：  
% 创 建 人：  
% 创建时间：2014年10月23日  
% 修改时间：2014年10月28日 理想环境下调试通过  
% 修改时间：2014年10月31日 高斯白噪声信道下调试通过  
% 修改时间：2014年11月2日 高斯白噪声信道、有相差、有频偏直流分量环境下调试通过  
% 参考文献：DMR通信系统各类工程实现文献  
% 版权声明：不可随意复制、不可随意传播。  
%\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
clc;  
clear all;  
close all;  
  
  
%----------------发送端物理层基带算法---------------------------------------  
%-1.输入基带信号-源比特序列--串并转换-映射-----------------------------------  
  
%-2.成型滤波器-升余弦滤波器-------------------------------------------------  
%-包含：八倍内插和平方根升余弦成型滤波器，减小基带信号带宽占用  
Fsksignal = Squrootcosfilter(SourceData,Fd,Fs,Type,Rolloff,Delay);  
  
%-----------------------以上是发送端物理层基带算法--------------------------  
%--------------------发送端物理层中频算法数字上变频-------------------------  
%-3.相位累加求和-----------------------------------------------------------  
phase = Phasesum(Fsksignal);  
  
%-符号速率2.4kbps，符号周期T ，调制系数H ，最大频偏D：D = 3h/2T  
\[II QQ\] = phaseSinCos(phase,factor);  
%-5.数字中频-数字上变频-内插滤波-CIC-HB-FIR---------------------------------  
% 根据奈奎斯特抽样定理，采样频率FS应该大于2\*FC+Bm.在实际应用中，一般要  
% 取采样频率FS大于或等于四倍的模拟信号频率。FS >= 4\*FC  
% 【待开发数字中频算法：CIC-HB-FIR，符号速率：4\*FC】  
%-6.数字中频-数字上变频-载波体制-sin(Wc\*t)--cos(Wc\*t)------------------------  
% 【待开发数字中频算法：正交，载波调制】  
% s(t) = A\*cos(2\*pi\*FC\*t)\*I(t) - A\*sin(2\*pi\*FC\*t)\*Q(t)  
%--------------------以上发送端物理层中频算法数字上变频----------------------  
  
  
%-7.空间信道传输-高斯白噪声信道---------------------------------------------  
  
title('过高斯白噪声信道之后的信号');  
  
%-8.数字中频-数字下变频-正交解调算法----------------------------------------  
  
%-9.数字中频-数字下变频-抽取滤波-------------------------------------------  
% 【待开发，数字下变频算法抽取滤波】  
  
%-10.空间信道传输-加相位差值--加频偏值----------------------------------------  
PPHH = (........................);  
NewSig = SigComplex.\*PPHH;  
II = real(NewSig);  
QQ = imag(NewSig);  
figure()  
plot(II(500:800),'m-');  
grid on;  
title('过高斯白噪声信道/相位差/频率差之后的信号');  
%-11.相位估计、相差，差分算法--消除相干解调中出现的本地载波与信号相差的问题  
  
%-13.信号标准门限-动态范围确定------------------------  
%-确定动态范围---计算标准门限-\--------------------------

\[up down mid mean\]=SignalDynamicRange(mx);  
\[up\_level\_std mid\_level\_std down\_level\_std\]=SignalBiaozhunRange(up,down,mean);  
  
  
%-16.门限判决，逆映射--------------------------------------  
  
title('--4FSK调制解调仿真误码率曲线--');  
disp('--4FSK调制，4FSK解调仿真结束--');  
%---------------------------------------------

五。仿真图形

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【详细资料，及相应MATLAB代码，C语言代码。咨询qq：1279682290】

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