第一章 MSK 调制与解调原理 MSK(Minimu m Frequ ency Shift Key ing)是二进制连续相位FSK 的一种特殊形式。MSK 称为最小频移键控,所谓“最小”是指这种调制方式能以最小的调制指数(0.5)获得正交信号。 1.1 MSK 信号 MSK 是恒定包络连续相位频率调制,其信号的表示式为 kskcmsktTatts2cos)( (1.1-1) 其他 ssTktkT)1 ,k =0,1,„ 令 kskkTat 2)(, ssTktkT)1 (1.1-2) 则式(1.1-1)可表示为)cos)(tttkcmsks (1.1-3) 式中,)tk称为附加相位函数;c 为载波角频率;sT 为码元宽度;ka 为第k 个输入码元,取值为±1;k 为第k 个码元的相位常数,在时间ssTktkT)1中保持不变,其作用是保证在t=kTs 时刻信号相位连续。 令)(tk=kskctTat 2 (1.1-4) 则 ckdttd )(skTa2 11,2,ksckscaTaT (1.1-5) 由式(1.1-5)可以看出,MSK 信号的两个频率分别为 Tsffc411 (1.1-6) Tsffc412 (1.1-7) 中心频率cf 应选为cf = Tsn4,n=1,2„ (1.1-8) 式(1.1-8)表明,MSK 信号在每一码元周期内必须包含四分之一载波周期的整数倍。cf 还可以表示为cf =(4mN )Ts1 (N 为正整数;m=0,1,2,3) (1.1-9) 相应地 MSK 信号的两个频率可表示为 Tsffc411=( 41 mN)Ts1 (1.1-10) Tsffc412=( 41 mN)Ts1 (1.1-11) 由此可得频率间隔为sTfff2112 (1.1-12) MSK 信号的调制指数为h= fTs= 21 (1.1-13) 当取N=1,m=0 时,MSK 信号的时间波形如图1.1 所示 图1.1 MSK 信号的时间波形 对第k 个码元的相位常数k 的选择应保证MSK 信号相位在码元转换时刻是连续的。根据这一要求,由式(1.1-2)可以得到相位约束条件为: k1k 121kaakk111kkkkkkkaaaa11 式中,若取k 的初始参考值0 =0,则k =0 或者 (模 2π ) k=0,1,2,„1. 1-15} 上式即反映了 MSK 信号前后码元区间的相位约束关系,这表明了 MSK 信号在第k 个码元的相位常数不仅.与当前码元的取值有关,而且还与前一码元的取值及相位常数有关。 由附加相位函数)(tk的表示式(1.1-2)可以看出,)(tk是一直线方程,其斜率为tTask2...