基于聲卡的2FSK信號的實(shí)時解調(diào)(圖)

　　近幾年來，pc的各項技術(shù)得到了迅速發(fā)展。cpu的計算速度、內(nèi)存容量都大幅度提高，已經(jīng)完全可以滿足對常規(guī)通信信號的實(shí)時解調(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，實(shí)現(xiàn)對2fsk信號的實(shí)時解調(diào)，　　系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　接收機(jī)輸出的基帶信號經(jīng)pc聲卡采樣后得到離散化的數(shù)字序列，對信號的采樣可調(diào)用windows api函數(shù)對聲卡進(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)，它完成對信號的數(shù)字化實(shí)時解調(diào)和譯報等功能。其數(shù)字化解調(diào)模型如圖2所示。

載波頻率估計

　　載波頻率估計有頻域和時域兩種方法，本文采用頻域估計法。首先，對輸入的離散數(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)信號的fft具有對稱性,取x(n)的左半邊(n=0,1,2,...,n/2-1),其頻譜如3圖所示，2fsk信號有兩個載波頻率f1，f2。顯然，可以從頻譜中求出一個最大值作為對其中一個載頻的估計，假設(shè)為f1，但無法確定f2，因為它不一定是次大值。故進(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0值，因此，可以利用這若干個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，即為對載頻的估計。

碼元速率估計
　　碼元速率的估計也有頻域估計和時域估計兩種方法，本文采用頻域估計法。從頻譜上分析，數(shù)字調(diào)制信號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=