基于DSTFT的FSK信號(hào)的解調(diào)

細(xì)同步是在粗同步的基礎(chǔ)上，改變窗口的移動(dòng)步長為1，移動(dòng)范圍為窗口所在位置的前后Ns／16寬度，每次移動(dòng)后同樣計(jì)算數(shù)字頻率點(diǎn)K(K是代表0或1的頻率點(diǎn)在粗同步時(shí)已經(jīng)確定了)的頻譜峰值，最多移動(dòng)Ns／8次，即可找到頻率點(diǎn)K的最大頻譜值(p代表窗口移動(dòng)次數(shù))：

這時(shí)就實(shí)現(xiàn)了碼元的細(xì)同步，也完成了整個(gè)的同步過程。

實(shí)現(xiàn)同步后，改變窗口的移動(dòng)步長為Ns，每次移動(dòng)后計(jì)算該碼元在數(shù)字頻率點(diǎn)0和1處的頻譜值，然后進(jìn)行判決，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)解調(diào)。

3 試驗(yàn)仿真

基于上述原理，使用Matlab R2006a進(jìn)行仿真試驗(yàn)。假設(shè)2FSK信號(hào)的載波頻率是精確的，參數(shù)如下：

f1=2 000 Hz，f2=4 000 Hz，采樣頻率fs=80 000 Hz，碼元速率R=1 000 b／s，噪聲為加性高斯白噪聲。

圖2為采用DSTFT、非相干解調(diào)和相干解調(diào)法解調(diào)上述的2FSK信號(hào)時(shí)不同信噪比對(duì)應(yīng)的誤碼率關(guān)系。

從圖2中可以看出，采用DSTFT解調(diào)的性能比一般的非相干解調(diào)好，而與相干解調(diào)法相比，在信噪比低于0 dB時(shí)，相干解調(diào)法性能較好，信噪比高于0 dB時(shí)，DSTFT解調(diào)性能較好。對(duì)比其他非相干解調(diào)法，DSTFT的性能優(yōu)勢明顯，而且解調(diào)方法簡單明了，而對(duì)比相干解調(diào)法，DSTFT在解調(diào)性能上有一點(diǎn)差距，但相干解調(diào)所需的設(shè)備復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)精確解調(diào)付出的代價(jià)比DSTFT大。因而總體來講，DSTFT是一種實(shí)用的BFSK解調(diào)法。

本文討論DSTFT方法解調(diào)BFSK信號(hào)時(shí)，采用的窗函數(shù)是矩形窗，但運(yùn)用DSTFT進(jìn)行時(shí)頻分析時(shí)，窗函數(shù)的時(shí)頻特性將直接影響到信號(hào)的頻譜，從而對(duì)解調(diào)性能產(chǎn)生影響，因而，筆者認(rèn)為接下來的工作中，可以采用不同的窗函數(shù)進(jìn)行解調(diào)，進(jìn)一步優(yōu)化DSTFT的解調(diào)算法，達(dá)到更佳的解調(diào)性能。

4 結(jié)語

本文分析了利用DSTFT解調(diào)2FSK信號(hào)的原理，詳細(xì)介紹了能過改變移動(dòng)窗口步長來實(shí)現(xiàn)碼元同步的方法，從而實(shí)現(xiàn)2FSK信號(hào)的解調(diào)。仿真實(shí)驗(yàn)表明該方法運(yùn)算量小，抗干擾能力強(qiáng)，是一種新穎實(shí)用的FBSK解調(diào)方法。