二进制频移键控（2FSK）是一种数字调制技术，通过改变载波频率来传输二进制数据。以下是其核心要点及实现方法：

一、基本原理

载波切换机制

2FSK使用两个不同频率的载波（如$f_1$和$f_2$）分别表示二进制信号中的“0”和“1”。当输入数据为“0”时，输出载波为$f_1$；当输入为“1”时，输出载波切换为$f_2$。

信号表示

- 符号“1”：载波频率为$f_1$

- 符号“0”：载波频率为$f_2$

两种频率变化是瞬间完成的，属于 相位不连续调制。

二、实现步骤

基带信号处理

- 输入的二进制序列需进行 差分编码（如BPSK），将“01”表示为+1和-1，避免直流偏置。

载波生成与切换

- 使用两个独立的振荡器分别产生$f_1$和$f_2$载波信号；

- 通过逻辑门（如与非门）控制振荡器切换：

- 输入“1”时，激活与$f_1$对应的振荡器；

- 输入“0”时，激活与$f_2$对应的振荡器。

信号调制与输出

- 切换后的载波信号即为2FSK调制信号，可进一步进行传输。

三、关键特性

相位不连续性：

由于载波频率切换瞬间存在相位跳变，2FSK属于 非相位连续调制，可避免相位连续调制（如ASK）中的同步问题。

抗干扰能力：相比ASK，2FSK对 相位噪声具有更强的鲁棒性。

实现复杂度：需维护两个振荡器及切换逻辑，实现速度较快但频率稳定度略低于直接调频法。

四、MATLAB实现示例

以下是2FSK调制的基本MATLAB代码框架：

```matlab

% 参数设置

fs = 1000; % 采样频率

f1 = 500; % 载波1频率

f2 = 1500; % 载波2频率

T = 1/fs; % 信号周期

% 生成二进制序列（示例）

data = [0 1 0 1 0 1 0 1]; % 8位序列

data_diff = diff(data);% 差分编码

% 生成载波信号

t = 0:1/T:1-(T/2);

carrier1 = sin(2*pi*f1*t);

carrier2 = sin(2*pi*f2*t);

% 根据数据切换载波

uFSK = carrier1 * data_diff + carrier2 * (1 - data_diff);

% 绘制波形（时域）

figure;

subplot(2,1,1);

plot(t, uFSK);

title('2FSK信号时域波形');

xlabel('时间 (s)');

ylabel('振幅');

% 可添加解调部分（需对应调制逻辑）

```

>

注：实际应用中需添加低通滤波器以去除载波分量，并进行同步处理。

通过以上步骤，可实现二进制频移键控的调制与解调，适用于需要兼顾传输效率与抗干扰能力的场景。