与模拟通信相比，数字通信的优点非常明显。它具有极强的抗干扰能力，而且通 信质量不受距离的影响，能够适应各种通信业务的要求。数字通信便于采用大规模集 成电路，便于实现秘密通信和计算机管理。缺点就是对信道频带带宽要求较高[2]。

上世纪 90 年代，数字通信向超高速大容量长距离方向发展，高效编码技术日益成 熟，语音编码已经相当成熟，数字化智能终端迎来了蓬勃发展的时代。

数字通信系统的原理框图如下图所示，由信源，信源编码器，信道编码器，数字 调制器等构成发射端，通过信道传输至接收端，接收端由数字解调器，信道译码器， 信源译码器和信宿构成。信道中不可避免将受到干扰。

图 1.1 数字通信系统原理框图

1.2  数字通信系统的调制与解调

数字信号的传输方式分为基带传输（ baseband transmission ） 和带通传输

（bandpass transmission）。然而在实际运用中，大多数信号具有丰富的低频分量， 而由于大多数信道（如无线信道）具有带通特性而不能直接进行传输基带信号。为了 使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，使信号的频率 与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变化为数字带 通信号（已调信号）的过程就是数字调制。数字解调是在接收端通过解调器把带通信 号还原成数字信号的过程 [3]。

一般来说，数字调制与模拟调制的基本原理相同，但是数字信号因为其离散取值 的特点，不能直接通过模拟载波进行调制。因此实现数字信号调制的方法有两种：① 利用模拟调制的方法去实现数字调制，就是说把数字调制看成是模拟调制的一个特 例，把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况去处理；②利用数字信号离散取值的特 点，将信号不同的离散值看作不同的开关，即通常所说的键控去控制载波，从而实现 数字调制。这种方法成为键控法，通常分为振幅键控（ASK），频移键控（FSK）和相 移键控（PSK）三种。

1.3  频移键控（FSK）的基本原理

频移键控是信息传输中使用较早的一种调制方法，它是利用两个不同的频率 F1 和 F2 来代表信号 1 和 0，通过信源的“1”和“0”来控制载波 F1 和 F2 的选定，来实 现数字信号的调制。即相当于用“1”和“0”作选择振荡源的开关，实现 F1 和 F2 的 交替[4]。如图 1.2。

图 1.2 FSK 调制的信号波形

其调制表达式为：

S(t) cos(0t 2fit)

1.4 FSK 的发展与应用

我们已经知道调制技术可分为模拟调制和数字调制，早期的模拟调制抗干扰的能 力很差，信息还原度低，因此数字调制被逐渐推广，尤其是 FSK 技术的出现，在电导 体和光纤上实现了数据的传输，让数字通信技术实现了跨越式发展。

FSK 实在 ASK 基础上发展而来的，起初只能将二进制信号“0”和“1”作为键控 开关来实现信号调制，即无法传递更多进制的信息传递。其转化和传输的效率远远跟 不上实际的应用。20 世纪 90 年代，随着第二代移动通信技术的发展，在原有 FSK 的 基础上逐步实现了 4FSK，8FSK，16FSK 等，同时也实现了高斯最小频移键控 GMSK,以 及利用 FSK 实现直序扩频技术 DSSS-FSK，使得 FSK 数字理论技术得到了丰富的发展。

FSK 主要有以下几个优点：