本文档探讨了利用MATLAB软件实现二进制频移键控（2FSK）通信系统的模拟过程，包括信号的生成、传输及接收端的相干解调技术。通过详细的编程和仿真，分析了不同参数对2FSK系统性能的影响，为通信工程领域提供了一种有效的研究方法。
1. 设计内容与要求
设计任务包括使用Matlab编程仿真2FSK调制及相干解调系统。
设计细节如下：
（1）信源为八位二进制随机信号，比特率为50bit/s；载波频率分别为f1=200Hz和f2=100Hz。
（2）绘制信源、2FSK已调信号、经过相干解调后的信号以及低通滤波器输出的波形，并展示抽样判决后得到的结果；
（3）撰写专业课程设计报告。
2. 设计原理分析
2.1 二进制频移键控(2FSK)介绍
数字频率调制又称频移键控，其中二进制形式记作2FSK。该技术利用载波的频率变化来传输数字信息：符号“1”对应于载波f1，而符号“0”则与另一个不同的载频f2相关联。改变频率的过程是瞬间完成的。
其表达式如下：
\[ s(t) = A_c \cos(2\pi f_1 t), \quad m(t)=1
s(t) = A_c \cos(2\pi f_2 t), \quad m(t)=0
\]
典型波形显示，可以将2FSK信号视为两个不同载频的幅度调制（ASK）信号叠加。
2.2 2FSK调制原理
通过选择不同的频率源f1、f2来传输二进制信息序列。一种实现方法是使用矩形脉冲序列控制开关电路以切换到相应频率，本次设计采用此方案进行模拟。
2.3 相干解调原理
在接收端可以采取相干或非相干方式进行信号处理，本任务中选择前者：即利用两个载波分别与接收到的已调制信号相乘并经过低通滤波器后合并输出。最终通过抽样判决来恢复原始信息。
3. 仿真参数设置及程序设计说明
信源为八位二进制随机序列；载波频率分别为f1=200Hz和f2=100Hz，比特率Rb =50 bit/s。
详细步骤：
- 首先生成8个二进制随机数作为基带信号；
- 产生两列不同频率的正弦波形以模拟载波信号；
- 利用调制原理将基带序列与对应载频相乘并叠加形成2FSK信号，并在传输过程中加入高斯白噪声；
- 对接收到的含噪2FSK信号进行相干解调，包括滤除高频成分及抽样判决以恢复原始数据。
4. 仿真结果分析
展示了生成的基带序列、载波波形以及整个调制与解调过程中的关键步骤。
5星
