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1 引言
移頻鍵控(FSK)是數(shù)字通信中一種常見的調(diào)制方式，由于它解調(diào)延時短、電路設(shè)計簡單、易于實現(xiàn)而且具有較強的抗干擾和抗衰落的能力，因而廣泛地應(yīng)用于電力線載波通信及公用交換網(wǎng)上的數(shù)據(jù)通信等中低速遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信中。在傳統(tǒng)的移頻鍵控信號的數(shù)字解調(diào)理論中，可以分為兩大類：一類是相干方式解調(diào)，另一類是非相干方式解調(diào)。相干數(shù)字解調(diào)接收質(zhì)量最佳，但在其解調(diào)過程中恢復(fù)出具有精確頻率和相位的相干信號較為困難，所需設(shè)備也較復(fù)雜。而采用非相干數(shù)字解調(diào)方法，可根據(jù)數(shù)字移頻鍵控信號的特點，在接收端不需要相干信號，因而被廣泛使用。但是現(xiàn)有的解調(diào)2FSK信號的方法，大多采用時域解調(diào)的方式，本文提出了一種利用離散短時傅里葉變換(DSTFT)在時域和頻域解調(diào)2FSK信號的新方法。
2 利用DSTFT方法解調(diào)2FSK信號
2.1 離散短時傅里葉變換
離散短時傅里葉變換定義為：
其中：x(n)為輸入信號序列，w(n)為移動窗函數(shù)，N為窗寬度。由式(1)可見，DSTFT實際上是加移動窗的離散傅里葉(DFT)變換，窗函數(shù)w(n)一般對窗中心對稱，其作用是取出x(n)在n時刻附近的一小段信號進(jìn)行傅里葉變換。
短時傅里葉變換具有明顯的物理意義，它可以看作是信號x(n)在“分析時間”n附近的“局部頻譜”，當(dāng)n變化時，得到信號頻率隨時間n變化的規(guī)律�？梢钥闯觯珼STFT將時域和頻域組合在一起，反映了某一時間點附近的頻率分布情況，因而可以提取頻率局域化信息。
根據(jù)DSTFT的原理，提出了一種用它解調(diào)BFSK信號的方案，整個系統(tǒng)實現(xiàn)框圖如圖1所示。
2.2 判決算法
典型的2FSK離散數(shù)字信號可表示為：
其中，A(i)代表第i個碼元，N代表碼元寬度，f1和f2是信號的兩個載頻(分別代表數(shù)據(jù)0，1)，fs是采樣率。
信號的2個載波頻率點分別為K1=[Nf1／fs]和K2=[Nf2／fs]([?]表示取整)。頻率點的幅度值為：
如果∣X(nN，K2)∣>∣X(nN，K1)∣，判為碼元1，否則判為0，這樣解調(diào)雖然簡單，但需要精確的碼元同步(即采樣起始點在兩個碼元連接點上)。信號采樣起始點具有很大的隨機性，并不能保證從碼元起始變化點開始采樣。所以碼元同步是解調(diào)的關(guān)鍵所在。
