基于聲卡的2FSK信號(hào)的實(shí)時(shí)解調(diào)(圖)

　　近幾年來(lái)，pc的各項(xiàng)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。cpu的計(jì)算速度、內(nèi)存容量都大幅度提高，已經(jīng)完全可以滿足對(duì)常規(guī)通信信號(hào)的實(shí)時(shí)解調(diào)。本文正是基于這種思想，拋開dsp器件，以多媒體電腦為硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)2fsk信號(hào)的實(shí)時(shí)解調(diào)，　　系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　接收機(jī)輸出的基帶信號(hào)經(jīng)pc聲卡采樣后得到離散化的數(shù)字序列，對(duì)信號(hào)的采樣可調(diào)用windows api函數(shù)對(duì)聲卡進(jìn)行控制，包括抽樣頻率、緩存大小、每次讀入的字節(jié)數(shù)等。解調(diào)軟件是本文討論的重點(diǎn)，它完成對(duì)信號(hào)的數(shù)字化實(shí)時(shí)解調(diào)和譯報(bào)等功能。其數(shù)字化解調(diào)模型如圖2所示。

載波頻率估計(jì)

　　載波頻率估計(jì)有頻域和時(shí)域兩種方法，本文采用頻域估計(jì)法。首先，對(duì)輸入的離散數(shù)字序列x(k)進(jìn)行fft(k=0,1,2,...,n-1),得到頻譜序列x(n)(這里n=0,1,2,...,n-1),由于實(shí)信號(hào)的fft具有對(duì)稱性,取x(n)的左半邊(n=0,1,2,...,n/2-1),其頻譜如3圖所示，2fsk信號(hào)有兩個(gè)載波頻率f1，f2。顯然，可以從頻譜中求出一個(gè)最大值作為對(duì)其中一個(gè)載頻的估計(jì)，假設(shè)為f1，但無(wú)法確定f2，因?yàn)樗灰欢ㄊ谴未笾怠９蔬M(jìn)一步將頻譜序列x(n)離散化，即
x(n)=x(n), x(n)≥vt；
x(n)=0，x(n)其中，vt為離散化時(shí)的門限值。離散化后的頻譜如圖4所示。在f1與f2之間存在若干個(gè)0值，因此，可以利用這若干個(gè)0值將f1、f2劃分在不同的區(qū)間內(nèi)，分別在各自的區(qū)間內(nèi)求出最大值，即為對(duì)載頻的估計(jì)。

碼元速率估計(jì)
　　碼元速率的估計(jì)也有頻域估計(jì)和時(shí)域估計(jì)兩種方法，本文采用頻域估計(jì)法。從頻譜上分析，數(shù)字調(diào)制信號(hào)的功率譜一般都具有滾降的特點(diǎn)，如圖5所示。令ω1=ω-ω0，則 p(ω1)=p0sa2(ω/2fb)
　　　　　
　　當(dāng)ω1=