设计指导书
一、实验目的
利用卷积编码、FSK调制和前导码等技术构建通信系统,学习发射机结构,实现发射机代码,完成卷积编码、FSK调制;学习其接收机结构,实现接收机代码,完成接收信号的滤波、FSK解调、定时同步和卷积码译码。通过该FSK系统实验,学生进一步认识通信系统的结构及其处理流程,同时掌握FSK调制解调方法。 二、实验原理
2.1 发射机结构
FSK通信系统发射机图1所示,具体步骤如下:
图 1 发射机结构
(1)随机信源比特从指定数据文件中读取。
(2)对二进制序列进行卷积编码,编码器参数是[171,133],编码约束长度是7,编码前在信息比特的末尾添加6个0作为结尾比特。
(3)在编码比特之前插入前导码,前导码由16个固定比特组成,用于接收机的定时同步。
(4)进行FSK调制。
(5)最后将信号送往发射电路发射。
2.2 接收机结构
DPSK通信系统接收机如图2所示,具体步骤如下
图 2 接收机结构
(1)首先对来自接收电路的信号的载波1和载波2进行滤波。
(2)对两路滤波输出的幅度相减。
(3)通过搜索前导码,确定第一个数据码元的时间位置。
(4)对解调信号进行抽样,得到码元抽样序列。
(5)送入卷积码译码器译码,得到接收比特序列,译码采用matlab函数vitdec,译码结果要去掉6个尾比特。
2.3 关键信号
SendBit:发送的信源比特序列
SendSig: FSK已调信号
RecvFskDemod卷积编码:FSK解调信号
RecvCorr:前导码相关搜索结果
RecvSymbolSampled:码元抽样
RecvBit:恢复的数据比特
2.4 关键参数
系统参数(不可更改):
Fs = 200kHz,系统采样率
Rs = 10k码元/秒,码元速率
SigLen = 200k,发射信号SendSig的采样点数
信道参数:
Amax = 1,最大信号幅度
Pmax = pi,最大相位偏差
Fmax = 128,最大频率偏差,单位Hz
Tmax = 0.005,最大时间偏差,单位秒
SNR = -3,信噪比
三、实验步骤和要求
运行参考代码,观察所有关键信号(2.3节)。
开启实验模式,编写FskSysTx.m和FskSysRx.m,调试运行,在信道参数设置如2.4节的条件下,保证RecvBit与SendBit完全相同。
Tips
将信道参数,如SNR,设置为较理想的情况,调试代码比较容易。
建议下载代码在本地调试成功再上传,matlab语法错误在本地调试方便得多。