摘要:频移键控（FSK）是一种常见的数字调制，具有功率效率高及抗信道噪声性能良好的优势．本文探讨了频移键控的技术特性，包括多进制频移键控（MFSK），最小频移键控（MSK）和连续相位频移键控（CPFSK），还包括其相干解调及其蒙特卡洛误码率仿真．

FSK利用载波的频率来传递信息，包络恒定，因此可以利用功率效率高的非线性放大器进行解调，它的优势在于对信道和硬件引起的幅度失真不敏感．另一方面，FSK频谱效率较低，占用带宽远高于幅度及相位调制．FSK调制的另外一个缺陷是：由于频率变更引起相位跳变，在频谱上则体现为旁瓣扩展．CPFSK调制则很好的改进了这点，它产生的方法是像模拟调制那样，用数字基带去调制单频率载波．连续相位移频键控可以抑制旁瓣，使得信息绝大部分能量集中在主瓣带宽．因此在实际采用的是连续相位频率调制．

MSK是保持2FSK以最小频移正交并且始终保持连续变化的一种特殊方式，也可以看作为是调制指数为0.5的一种CPFSK信号．在比较三种调制误码率时， MSK的正交调制法将优于2FSK和2CPFSK，而多进制时FSK和CPFSK则基本一致．

本文介绍了上述三种频率调制的原理与推导，使用MATLAB绘制仿真调制与解调图，频谱图，以及蒙特卡洛误码率仿真图．基于原理的仿真图从时域上体现了仿真过程的效果，在频域上验证带宽的理论特性，最后通过对二进制仿真与多进制仿真的误码率进行比较，从而得到对频移键控的可靠性的定性分析．

关键词：频移键控；最小频移键控；连续相位频移键控

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 数字调制研究现状-1

1.2 数字调制基础-1

1.2.1 调制方式-1

1.2.2 数字调制的性能衡量-2

1.2.3 AWGN信道-2

1.2.4蒙特卡洛仿真-3

1.3 本文工作-3

第2章 基于MATLAB数字频率调制仿真平台-5

2.1仿真平台-5

2.2 仿真成果-5

第3章 FSK调制与解调-9

3.1 频率调制的优势与缺陷-9

3.2二进制键控频移-9

3.2.1 2FSK的调制模型-9

3.2.2 2FSK的相干解调与误比特率-10

3.2.3 2FSK的频谱与带宽-12

3.2.4 2FSK的调制解调过程仿真-13

3.3多进制键控频移-15

3.3.1正交MFSK的调制模型-15

3.3.2 MFSK的相干解调与误码率-16

3.3.3 MFSK的频谱与带宽-17

3.3.4 MFSK的调制解调过程仿真-18

3.4 误码率仿真与结论-20

3.5 连续相位频移键控-21

3.5.1 CPFSK的相位调制与解调-21

3.5.2 CPFSK调制与解调过程仿真-23

3.5.3误码率仿真与结论-24

第4章 MSK调制-27

4.1 总结-27

4.2 最小键控频移-27

4.2.1 MSK的相位调制模型-27

4.2.2 MSK 的正交调制模型-28

4.2.3 加预编码的MSK的解调与误码率-29

4.2.4 MSK的频谱与带宽-30

4.2.4 MSK的调制解调过程仿真-30

4.3 仿真与结论-32

第5章 结论-35

参考文献-36

致 谢-37