FSK信号频谱

信息处理 频谱 调制 fsk
2021-12-29 17:10:50

我在这里用 C 语言实现了一个简单的类似 V.23 的 FSK 调制解调器。

所选调制的特点是,0 和 1 作为两个不同频率(分别为 2100 Hz 和 1300 Hz)的音调发送,每个符号的持续时间是 1/1200 秒,介于 1 和 2 个完整周期之间的符号音调频率。

我在接收器中使用的带通滤波器从大约 875 Hz 到大约 2350 Hz。这个范围是凭经验确定的。

问题是,你如何从音调频率和符号持续时间计算出像这样的信号的频率范围?

编辑:建议与幅度调制相似,其中调制信号落入从F载波- 消息带宽F载波+ 消息带宽Hz 的频带。

如果我尝试将此逻辑直接应用于我的案例,那么我应该期望我的 FSK 信号的带宽是以下各项的并集:

F1 -F1的比特+比特率F0 -F0的比特+比特率

或者,如果我插入数字,则联合:

1300-1200= 100到 1300+1200= 2500
2100-1200= 900到 2100+1200= 3300

或者,简单地说,从1003300 Hz。

但是,如果我查看 FSK 信号的频谱,它看起来大致包含在 2100-1200= 900到 1300+1200= 2500 Hz 的频带中,而不是从 1300-1200= 100到 2100+1200= 3300 Hz的频带中. 这个经验结果可以解释和证明吗?

EDIT2:这是我在 Audacity 中看到的频谱:

在此处输入图像描述

2个回答

使用频移键控,调制(数字数据)占用带宽,因此您不能只保留标记和空格音的频率。可以使用的带宽的下限是标记频率和空间频率之间的距离,加上两侧波特率的一半。因此,对于频率为 1300 赫兹和 2100 赫兹的 1200 波特,绝对最小带宽为 (1300-(1200/2)) [700 赫兹] 到 (2100+(1200/2)) [2700 赫兹],其带宽为2kHz。人们试图对其进行更严格的过滤,但如果接收仍然提供正确的数据,那只是因为机会。通常在调制前 FSK 信号中还有一些脉冲整形,以使滤波器的工作更容易。

您设计并使用带通滤波器来滤除带外噪声和不需要的信号。由于您的信号有两个分量:1300 Hz 和 2100 Hz,因此您的带通滤波器必须通过这些频率。但是,由于您的实际信号具有一些旁瓣,因此您实际上无法生成仅具有这两个频率分量的信号,因此您需要在这些频率的两侧都有一些保护带。它采用您在非对称中选择的 gaurd 频带,例如,您可以选择通带频率为 1000 Hz 至 2400 Hz 的滤波器。