CN102868466B - 一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置，包括用户数据产生模块，2fsk调制模块，GSM语音调制模块，用户数据存储模块，2fsk参数设置模块。以及一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真方法，包括步骤1.启动2fsk参数设置模块；步骤2.启动GSM语音调制模块；步骤3.启动2fsk调制模块；步骤4.启动用户数据产生模块和数据比较模块；步骤5.记录随机信号并存储；步骤6.比较并计算误码率。采用本发明所述的仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置及方法，加快了设计速度，降低了研发成本，同时方便性能优化和统计，通过对调制技术不断的完善并记录误码率，确定最优的调制参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置及方法。
背景技术
GSM是Global System For Mobile Communications的缩写。由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。GSM是全球移动通信***(Global System for Mobile communications) 的简称。它的空中接口采用时分多址技术。自90年代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用。GSM标准的设备占据当前全球蜂窝移动通信设备市场80%以上。
由于使用要求，需要使用GSM语音通话的信道进行数据传输。具体实施方式是在手机的话筒电路输入端接入调制有数据信号的音频数据，在手机的听筒电路输出端接接出解调装置，该解调装置可以解调出语音信道传过来的数据信号的。2fsk即二进制频移键控,就是用载波的频率来传送数字消息的一种信息传递方法，即用所传送的数字消息控制载波的频率，这种方法转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现，故应用广泛。在GSM语音通话的信道进行数据传输时也可以使用2fsk调制数据信号，但是在对使用GSM信道传输2fsk数据信息的前期设计过程中，需要科学地尽量最优化的设计语音通信的参数，避免后期频繁地更改电路硬件设计和参数设置。
发明内容
为减少对GSM发送2fsk数据的电路设计和参数调整的后期工作时间，本发明提供一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置及方法。
本发明的技术方案如下: 一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置，包括用户数据产生模块，2fsk调制模块，GSM语音调制模块，用户数据存储模块，2fsk参数设置模块，其中
用户数据产生模块：与2fsk调制模块和用户数据存储模块连接，将产生的随机数据同时发送给2fsk调制模块和用户数据存储模块；
2fsk调制模块：与用户数据产生模块，GSM语音调制模块和2fsk参数设置模块连接，
接收用户数据存储模块发送的随机数据，调制成2fsk模拟信号后，发送给GSM语音调制模块，调制2fsk模拟信号时，根据2fsk参数设置模块发送来的调制参数进行调制；
GSM语音调制模块：接收2fsk调制模块发送的2fsk模拟信号，并将2fsk模拟信号转换成GSM语音信号；
用户数据存储模块：接收用户数据产生模块产生的随机数据并存储；
2fsk参数设置模块：设置2fsk调制参数，并发送给2fsk调制模块；
数据比较模块：与用户数据存储模块和GSM语音调制模块连接，将GSM语音调制模块输出的GSM语音信号和存储在用户数据存储模块中的初始发送的随机数据比较并计算误码率。
优选的，所述对在GSM语音信道中用2fsk发送数据的仿真装置中的2fsk参数设置模块还包括输入终端，用户通过输入终端输入2fsk调制参数。
具体的，所述对在GSM语音信道中用2fsk发送数据的仿真装置的数据比较模块还包括互相连接的GSM语音解调模块和2fsk解调模块，将接受的GSM语音信息先解调呈2fsk模拟信号再转化为数字数据。
本发明还提供一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真方法，包括如下步骤
步骤1.启动2fsk参数设置模块，设置2fsk调制参数；
步骤2.启动GSM语音调制模块，在没有收到2fsk信号时，该模块输出为静音状态；
步骤3.启动2fsk调制模块，在没有收到随机数据时，输出的2fsk信号是零；
步骤4.启动用户数据产生模块，该模块启动后，2fsk调制模块调制输出2fsk信号，GSM语音调制模块输出语音信号；同时启动数据比较模块；
步骤5.用户数据存储模块记录随机信号并存储；
步骤6.对GSM语音调制模块输出的语音信号和用户数据存储模块储存的随机信号比较，并计算误码率。
优选的，所述的仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真方法中的步骤6中在对GSM语音调制模块输出的语音信号和用户数据存储模块储存的随机信号比较之前，还包括对GSM语音调制模块输出的语音信号的解调步骤：
步骤61.将GSM语音调制模块输出的语音信号解调为2fsk信号；
步骤62.将步骤61中的2fsk模拟信号解调为数字信号。
具体的，所述各个步骤是利用MATLAB语言在计算机上编程实现的。
采用本发明所述的仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置及方法，实现了对使用GSM语音信道发送2fsk模拟信号过程的仿真，并计算出信号的误码率，通过参数设置可以方便快捷的改***件电路的实现方式并迅速仿真出结果。加快了设计速度，降低了研发成本，同时方便性能优化和统计，通过对调制技术不断的完善并记录误码率，确定最优的调制参数。
附图说明
图1示出本发明所述仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置各部分连接关系示意图；
图2示出本发明所述仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真方法的步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述的种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置，包括用户数据产生模块，2fsk调制模块，GSM语音调制模块，用户数据存储模块，2fsk参数设置模块，其中
用户数据产生模块：与2fsk调制模块和用户数据存储模块连接，将产生的随机数据同时发送给2fsk调制模块和用户数据存储模块；
2fsk调制模块：与用户数据产生模块，GSM语音调制模块和2fsk参数设置模块连接，
接收用户数据存储模块发送的随机数据，调制成2fsk模拟信号后，发送给GSM语音调制模块，调制2fsk模拟信号时，根据2fsk参数设置模块发送来的调制参数进行调制；
GSM语音调制模块：接收2fsk调制模块发送的2fsk模拟信号，并将2fsk模拟信号转换成GSM语音信号；
用户数据存储模块：接收用户数据产生模块产生的随机数据并存储；
2fsk参数设置模块：设置2fsk调制参数，并发送给2fsk调制模块；
数据比较模块：与用户数据存储模块和GSM语音调制模块连接，将GSM语音调制模块输出的GSM语音信号和存储在用户数据存储模块中的初始发送的随机数据比较并计算误码率。
用户数据产生模块的作用是产生用户要发送的随机数据，把此随机数据发给2fsk调制模块和用户数据存储模块。
其中，用户数据产生模块的工作流程是：
（1）上电以后立刻按设定的时间频率产生用于仿真的用户要发送的随机数据；
（2）在一定的时刻把数据传送给2fsk调制模块和用户数据存储模块；
（3）重新产生用于仿真的用户要发送的随机数据；
（4）重复步骤（2）。
用户数据存储模块包括内存和存储器，作用是记录用户要发送的随机数据，把此随机数据存储到文件中，提供相应的文件给数据比较模块作比较用。
用户数据存储模块的工作流程是：
（1）接收用户数据产生模块发过来 的数据；
（2）把收到的数据记录在内存里；
（3）把收到的数据记录在存储器里；
（4）提供数据接口给其他模块使用。
2fsk调制模块的作用是收到的随机数据，把此随机数字数据调制成2fsk模拟信号，提供给GSM语音调制模块。
2fsk调制模块的工作流程是：
（1）接收用户数据产生模块发过来 的数据；
（2）把随机数字数据调制成2fsk模拟信号；
（3）提供给GSM语音调制模块；
（4）接收2fsk参数设置模块发送的数据，相应变化2fsk调制参数。
2fsk参数设置模块的作用是用户参数设置界面，把用户参数提供给2fsk调制模块。
用户2fsk参数设置模块的工作流程是：
（1）接收用户参数设置界面的用户参数；
（2）把用户参数提供给2fsk调制模块；
GSM语音调制模块的作用是2fsk调制模块传来的2fsk模拟信号转换成GSM语音。
GSM语音调制模块的工作流程是：
（1）接收2fsk调制模块传来的2fsk模拟信号；
（2）2fsk模拟信号转换成GSM语音；
（3）把GSM语音发送给数据比较模块
数据比较模块的作用是比较收到的数据和发送前的数据，计算误码率和其他统计数据。
用户数据比较模块的工作流程是：
（1）接收GSM语音调制模块发送的GSM语音信息；
（2）接收用户数据存储模块从用户数据产生模块收到的数据；
（3）计算误码率；
（4）计算用户设定的其他统计数据。
优选的，所述2fsk参数设置模块还包括输入终端，用户可以通过输入终端输入2fsk调制参数。输入端可以是一台PC机或者其他带显示终端和输入按键的设备，方便用户根据显示界面输入。
具体的，所述对在GSM语音信道中用2fsk发送数据的仿真装置的数据比较模块还包括互相连接的GSM语音解调模块和2fsk解调模块，将接受的GSM语音信息先解调呈2fsk模拟信号再转化为数字数据。
本发明所述的一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真方法，包括如下步骤
步骤1.启动2fsk参数设置模块，设置2fsk调制参数；
步骤2.启动GSM语音调制模块，在没有收到2fsk信号时，该模块输出为静音状态；
步骤3.启动2fsk调制模块，在没有收到随机数据时，输出的2fsk信号是零；
步骤4.启动用户数据产生模块，该模块启动后，2fsk调制模块调制输出2fsk信号，GSM语音调制模块输出语音信号；同时启动数据比较模块；
步骤5.用户数据存储模块记录随机信号并存储；
步骤6.对GSM语音调制模块输出的语音信号和用户数据存储模块储存的随机信号比较，并计算误码率。
优选的，所述的仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真方法中的步骤6中在对GSM语音调制模块输出的语音信号和用户数据存储模块储存的随机信号比较之前，还包括对GSM语音调制模块输出的语音信号的解调步骤：
步骤61.将GSM语音调制模块输出的语音信号解调为2fsk信号；
步骤62.将步骤61中的2fsk模拟信号解调为数字信号。
具体的，所述各个步骤是利用MATLAB语言在计算机上编程实现的。
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态***的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中。MATLAB简单易用，处理能力强。
采用本发明所述的仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置及方法，实现了对使用GSM语音信道发送2fsk模拟信号过程的仿真，并计算出信号的误码率，通过参数设置可以方便快捷的改***件电路的实现方式并迅速仿真出结果。加快了设计速度，降低了研发成本，同时方便性能优化和统计，通过对调制技术不断的完善并记录误码率，确定最优的调制参数。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真装置，包括用户数据产生模块，2fsk调制模块，GSM语音调制模块，用户数据存储模块，2fsk参数设置模块，其中
用户数据产生模块：与2fsk调制模块和用户数据存储模块连接，将产生的随机数据同时发送给2fsk调制模块和用户数据存储模块；
2fsk调制模块：与用户数据产生模块，GSM语音调制模块和2fsk参数设置模块连接，
接收用户数据产生模块发送的随机数据，调制成2fsk模拟信号后，发送给GSM语音调制模块，调制2fsk模拟信号时，根据2fsk参数设置模块发送来的调制参数进行调制；
GSM语音调制模块：接收2fsk调制模块发送的2fsk模拟信号，并将2fsk模拟信号转换成GSM语音信号；
用户数据存储模块：接收用户数据产生模块产生的随机数据并存储；
2fsk参数设置模块：设置2fsk调制参数，并发送给2fsk调制模块；
用户数据比较模块：与用户数据存储模块和GSM语音调制模块连接，将GSM语音调制模块输出的GSM语音信号和存储在用户数据存储模块中的初始发送的随机数据比较并计算误码率。
2.如权利要求1所述的对在GSM语音信道中用2fsk发送数据的仿真装置,其特征在于：所述2fsk参数设置模块还包括输入终端，用户通过输入终端输入2fsk调制参数。
3.如权利要求1所述的对在GSM语音信道中用2fsk发送数据的仿真装置,其特征在于：
所述用户数据比较模块还包括互相连接的GSM语音解调模块和2fsk解调模块，将接受的GSM语音信息先解调成2fsk模拟信号再转化为数字数据。
4.一种仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真方法，包括如下步骤
步骤1.启动2fsk参数设置模块，设置2fsk调制参数；
步骤2.启动GSM语音调制模块，在没有收到2fsk信号时，该模块输出为静音状态；
步骤3.启动2fsk调制模块，在没有收到随机数据时，输出的2fsk信号是零；
步骤4.启动用户数据产生模块，该模块启动后，2fsk调制模块调制输出2fsk信号，GSM语音调制模块输出语音信号；同时启动用户数据比较模块；
步骤5.用户数据存储模块记录随机信号并存储；
步骤6.对GSM语音调制模块输出的语音信号和用户数据存储模块储存的随机信号比较，并计算误码率。
5.一种如权利要求4所述的仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真方法，其特征在于：所述步骤6中在对GSM语音调制模块输出的语音信号和用户数据存储模块储存的随机信号比较之前，还包括对GSM语音调制模块输出的语音信号的解调步骤：
步骤61.将GSM语音调制模块输出的语音信号解调为2fsk信号；
步骤62.将步骤61中的2fsk模拟信号解调为数字信号。
6. 一种如权利要求4或5所述的仿真用GSM信道发送2fsk数据的仿真方法，其特征在于：所述各个步骤是利用MATLAB语言在计算机上编程实现的。
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