FSK信号的调制原理FSK调制信号的FPGA实现-飞外网

1、FSK信号的调制原理

数字频率调制是利用载波的频率传输信息的一种调制方式,FSK是在ASK之后出现的一种调制方式,抗衰落能力较强,在一些衰落信道中应用广泛。

数字频移键控(FSK)是用载波的频率来传递数字信息,符号1对应某个载频,符号0对应某个载频,频率之间的改变瞬间完成的,根据码元转换时刻的载波相位特征,可以分为连续相位FSK和非连续相位FSK,最简单的是二进制频移键控(2FSK),如下是连续相位的2FSK信号的波形。


波形分别用来传输数字1和0,信号可以看成是载频为f1和f2的两个振幅键控信号的合成,2FSK信号可表示为:


2、FSK调制信号的MATLAB仿真

在matlab中仿真具有连续相位的2FSK调制信号:

调制指数为3.5。即两个频点以载波为中心,间隔为3.5*Rb=3.5MHz。

基带信号符号速率Rb =1MHz。

载波信号频率fc =6MHz。

采样频率fs =32*Rb。

Matlab提供了专门的FSK信号调制函数fskmod(),只需要设置几个参数就可以产生所需调度以及相位特征的FSK信号。


如下可以看到产生的FSK信号,并且两个频率确实相差3.5MHz,其中时域的波形只截取了一部分显示。


3、FSK调制信号的FPGA实现

在matlab中可以使用。现成的FSK函数,快速产生FSK调制信号,在FPGA中却不会有这样方便的函数使用,如下是产生2FSK信号的原理框图


两种方法都可以实现,但是第二种所需要更少的逻辑资源,更具有性能优势,这里采用一个DDS核实现连续相位的FSK,需要使得DDS输出信号的频率可以配置,因此需要将DDS的“Phase Increment Programmability”选中“Streaming”,输出位宽选择16bit。根据输入数据data_in的高低电平状态,分别设置DDS核的频率调制输入信号的相位增量值,得到需要的信号。

根据DDS工作原理


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