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GMSK调制解调原理和应用

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GMSK 调制与解调技术 (电子与通信工程 陈斌 2011282120194) GMSK 简介 GMSK 调制技术是在MSK 基础上经过改进得到的,MSK(Minimum Frequency Shift Keying,最小频移键控)是二进制连续相位FSK(Frequency Shift Keying,频移键控)的一种改进形式。在FSK 方式中,每一码元的频率不变或者跳变一个固定值,在两个相邻的频率跳变码元信号之间,其相位通常是不连续的。MSK 就是FSK 信号的相位始终保持连续变化的调制方式。采用高斯滤波器制作前基带滤波器,将基带信号成型为高斯脉冲,在进行 MSK 调制,称为 GMSK调制。 GMSK 特点: MSK tffc 图 1 从图中可看出,MSK 调制方式具有恒定的振幅,信号功率频谱在主瓣以外衰减较快。MSK 信号的功率更加紧凑,占用的带宽窄,抗干扰性强,是适合在窄带信道传输的一种调制方式。在移动通信系统中,对信号带外辐射功率的限制十分严格,比如衰减要求在70~80dB 以上。MSK 信号不能满足这样的苛刻要求,而高斯最小频移键控(GMSK)往往可以满足要求。 功率谱密度 GMSK 调制 GMSK 调制的一般原理 MSK 调制是调制指数为0.5 的二进制调频,其基带信号为矩形波形。为了压缩 MSK 信号的功率,可在 MSK 调制前加入高斯低通滤波器,称为预调制滤波器。对矩形进行滤波后,得到一种新型的基带波形,使其本身和尽可能高阶的导数连续,从而得到较好的频谱特性。GMSK 调制原理方框图如下所示。 输入 输出 为了有效地抑制MSK 的带外辐射并保证进过预调制滤波后的已调信号能采用简单的MSK 相干检测电路,预调制滤波器必须具有以下特性: 1.带宽窄并且具有陡峭的截止特性; 2.冲击响应的过冲较小; 3.滤波器输出脉冲面积为一常量,该常量对应的一个码元内的载波相移为2。 其中,条件 1 是为了抑制高频分量;条件 2 是为了防止过大的瞬时频偏;条件 3 是为了使调制指数为0.5. 高斯低通滤波器的传输函数为  fafH22ex p (1.1) 式中,a 是与高斯滤波器的3dB 带快bB 有关的一个常数。有 3dB 带宽定义有 212bBH (1.2) 即  2 1222ex pbBa (1.3) 所以 5887.02ln21aBb (1.4) 由此可见,改变 a,bB 将随之改变。 预 调制滤波器 MSK 调制器 滤波器的冲击响应为  taath2exp (1.5) 由式(1.5)看出,h(t)不是时限的,但它随t 2 ...

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