GMSK的調(diào)制設(shè)計(jì)與仿真

1、GMSK的調(diào)制設(shè)計(jì)與仿真作者姓名：專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：指導(dǎo)教師：講師GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真摘要隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，許多優(yōu)秀的調(diào)制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中高斯最小頻移鍵控（GMSK）技術(shù)是無(wú)線通信中比較突出的一種二進(jìn)制調(diào)制方法，它具有良好的功率譜特性和較好的抗干擾性能，特別適用于無(wú)線通信和衛(wèi)星通信。目前，很多通信標(biāo)準(zhǔn)都采用了GMSK技術(shù)，例如，GSM，DECT等。本文首先介紹了MSK的一般原理以及MSK的調(diào)制解調(diào)方法，接著重點(diǎn)對(duì)GMSK的調(diào)制原理和調(diào)制方法進(jìn)行了闡述，然后，研究了GMSK的差分解調(diào)方法并進(jìn)行了比較，最后用Matlab軟件進(jìn)行仿真及結(jié)果分析。關(guān)鍵詞：高斯最小頻移鍵控（GMSK），解調(diào)，調(diào)制-

2、5-AbstractWiththedevelopmentofmoderncommunicationtechnology,alotofexcellentmodulationtechnologyarisesatthehistoricmoment,whichGaussianminimumfrequencyshiftkeying(GMSK)technologyisawirelesscommunicationinoneofthemoreprominentofabinarymodulationmethod,ithasgoodpowerspectralcharacteristicsandgoodanti-j

3、ammingperformance,especiallysuitableforwirelesscommunicationandsatellitecommunication.Atpresent,manycommunicationstandardshaveadoptedtheGMSKtechnology,forexample,GSM,DECT,etc.Inthispaper,wefirstintroducetheMSKgeneralprincipleandtheMSKmodulationanddemodulationmethod,thenfocusontheGMSKmodulationprinci

4、pleandmodulationmethodaredescribed,then,thestudyofthedifferenceofGMSKdecompositionmethodandthecomparison,finallyusingMATLABsoftwareforsimulationandanalysisofresults.Keywords:Gaussminimumfrequencyshiftkeying(GMSK),demodulation,modulation目錄GMSK的調(diào)制設(shè)計(jì)與仿真I摘要IIAbstractIII目錄IV前言11緒論21.1 課題的研究背景及意義21.2GMSK調(diào)

5、制技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)21.3論文主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排41.3.1論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)41.3.2本文的章節(jié)安排52GMSK調(diào)制解調(diào)的相關(guān)理論62.1 GMSK簡(jiǎn)介及工作原理和特點(diǎn)62.1.1 GMSK簡(jiǎn)介62.1.2為什么采用GMSK調(diào)制方式82.1.3GMSK調(diào)制方式的工作原理及特點(diǎn)82.2GMSK調(diào)制原理102.2.1 GMSK調(diào)制解調(diào)的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用102.2.2 GMSK正交調(diào)制基帶信號(hào)產(chǎn)生原理103GMSK解調(diào)153.1 GMSK調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)方法154實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析184.1 仿真介紹184.2GMSK系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)194.2.1 信號(hào)發(fā)生模塊194.2.2 調(diào)制與解調(diào)模塊1

6、94.2.3 誤碼率計(jì)算模塊204.2.4波形觀察模塊214.3GMSK調(diào)制與解調(diào)波形235結(jié)束語(yǔ)30參考文獻(xiàn)31GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真前言信號(hào)的調(diào)制解調(diào)在通信系統(tǒng)中具有重要作用,它不僅可以將調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成便于傳播的已調(diào)信號(hào),而且可以抑制噪聲干擾,提高信號(hào)的傳輸質(zhì)量。因此,調(diào)制解調(diào)對(duì)系統(tǒng)的傳輸有效性和可靠性有著極大的影響。移動(dòng)通信環(huán)境的復(fù)雜性以及移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)導(dǎo)致電波傳播條件惡化,應(yīng)選擇抗干擾能力強(qiáng)、帶外輻射小的調(diào)制方式。由于高斯最小頻移鍵控(GMSK)具有已調(diào)信號(hào)頻譜占用帶寬窄、相位連續(xù)、邊緣滾降特性好等特點(diǎn),非常適合于非線性放大通信系統(tǒng),因而在移動(dòng)通信及衛(wèi)星通信系統(tǒng)中得到廣泛地應(yīng)用。-1-1

7、緒論1.1課題的研究背景及意義近幾年來(lái)，無(wú)線通信技術(shù)取得了快速發(fā)展。由于無(wú)線信道具有時(shí)變色散，多徑衰落等不利于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶匦?，因此不能直接傳輸?shù)字基帶信號(hào)，需要借助數(shù)字調(diào)制技術(shù)先將其轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號(hào)，然后再進(jìn)行傳輸。調(diào)制方式會(huì)影響無(wú)線通信系統(tǒng)的有效性和可靠性，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣起著決定性作用。因此，在頻譜資源越來(lái)越緊缺，處理數(shù)據(jù)速度要求越來(lái)越高的無(wú)線通信技術(shù)中，尋找性能優(yōu)越的調(diào)制方式成為了通信技術(shù)中的重點(diǎn)研究課題。恒包絡(luò)連續(xù)相位調(diào)制技術(shù)具有較高的頻譜利用率，可以使用高效低成本的C類(lèi)功率放大器來(lái)處理調(diào)制信號(hào)，廣泛應(yīng)用于頻譜資源日益緊張的無(wú)線通信領(lǐng)域。20世紀(jì)70年代，出現(xiàn)的最小移頻

8、鍵控(MinimumShiftKeying,MSK)調(diào)制技術(shù)是恒包絡(luò)連續(xù)相位調(diào)制技術(shù)的一種，它具有恒定的包絡(luò)、連續(xù)的相位和信號(hào)頻譜旁瓣衰減快等優(yōu)點(diǎn)，但仍不能滿足某些通信系統(tǒng)的帶外輻射需要達(dá)到6070dB的嚴(yán)格要求，因此在實(shí)際應(yīng)中受到限制。為此，20世紀(jì)80年代在MSK的基礎(chǔ)上，又出現(xiàn)了一種性能更優(yōu)越的數(shù)字調(diào)制方式高斯最小移頻鍵控(GaussianMinimumShiftKeying，GMSK)。它是通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)先進(jìn)行高斯濾波平滑處理再進(jìn)行MSK調(diào)制得到的。所得已調(diào)信號(hào)的頻譜具有良好的帶外衰減性能，可以達(dá)到MSK所不能達(dá)到的旁瓣衰減要求，還可以有效地抑制對(duì)臨近信道的干擾。綜上所述，GMSK具有

9、優(yōu)越的特性，不僅可以提高數(shù)字無(wú)線通信的頻譜利用率，還可以降低干擾提高通信質(zhì)量，成為廣泛應(yīng)用的窄帶數(shù)字調(diào)制技術(shù)2-3。因此，對(duì)GMSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)的研究有一定的實(shí)際意義和應(yīng)用前景。1.2GMSK調(diào)制技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)早于20世紀(jì)80年代，日本國(guó)際電報(bào)電話公司就提出了GMSK這GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真項(xiàng)技術(shù)。它是由MSK演變而來(lái)的一種更優(yōu)越的數(shù)字調(diào)制方法，是對(duì)基帶信號(hào)先經(jīng)過(guò)高斯濾波器濾濾波平滑處理之后再進(jìn)行MSK調(diào)制得到的。由于GMSK數(shù)字調(diào)制方式具有良好的功率效率和頻譜效率，能滿足帶外輻射功率衰減達(dá)到6070dB的嚴(yán)格要求等優(yōu)勢(shì)，所以被全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、歐洲的帶寬無(wú)線接入網(wǎng)2(Hip

10、erLANI1標(biāo)準(zhǔn))以及國(guó)內(nèi)通信分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)(GPRS)等多個(gè)領(lǐng)域選為標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制方式。從這項(xiàng)技術(shù)被提出以來(lái)，國(guó)內(nèi)外廣大科研人員對(duì)GMSK調(diào)制方式展開(kāi)了大量研究。國(guó)外對(duì)GMSK調(diào)制方式最早展開(kāi)研究，其中，布拉德福德大學(xué)的onesA.E和GardinerJ.G.提出了一種基于DDS的GMSK正交調(diào)制器的研究方法,該方法主要對(duì)正交調(diào)制法中兩路信號(hào)幅度或相位不平衡問(wèn)題進(jìn)行了研究，并給出了可以通過(guò)采用AM反饋來(lái)減小上述問(wèn)題對(duì)調(diào)制信號(hào)帶來(lái)的影響的方法；美國(guó)的LinzA和HendricksonA利用高斯濾波器響應(yīng)的對(duì)稱(chēng)性，提出了通過(guò)計(jì)算輸入NRZ碼的相位軌跡和頻率軌跡來(lái)間接實(shí)現(xiàn)GMSK調(diào)制的方法，該方法

11、運(yùn)算復(fù)雜度比較低，獲得的GMSK信號(hào)恒定包絡(luò)特性也比較穩(wěn)定；美國(guó)學(xué)者AdelGhazel對(duì)GSM發(fā)射機(jī)中GMSK調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行了研究，并在DSP平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了其最優(yōu)化方法；JansSebesta提出了一種快速GMSK調(diào)制和接收的方法，是利用具有快速處理速度的DSP來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該方法結(jié)構(gòu)靈活、實(shí)時(shí)性好。相繼，國(guó)內(nèi)對(duì)GMSK調(diào)制方式也展開(kāi)了大量研究，其中電子科技大學(xué)的楊峰、姚娜等碩士對(duì)GMSK調(diào)制方式在ALS系統(tǒng)、手機(jī)綜測(cè)儀和GSM發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并對(duì)如何采用DSP、ASIC和FPGA等工具對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探討；北京理工大學(xué)的楊運(yùn)甫以VLSL為平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于直接分解的GMSK調(diào)制方

12、案，該方案是對(duì)單個(gè)高斯濾波器脈沖響應(yīng)進(jìn)行積分，采用時(shí)序電路分別對(duì)積分后相位軌跡的暫態(tài)分量和穩(wěn)態(tài)分量進(jìn)行了分離并存儲(chǔ)到相應(yīng)的存儲(chǔ)器中；上海交通大學(xué)電子工程系的彭偉軍等利用GMSK頻譜效率高的特點(diǎn)，將GMSK調(diào)制應(yīng)用于跳頻通信中，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速傳輸，在研究了慢跳頻通信系統(tǒng)中GMSK調(diào)制的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法后，提出了具體實(shí)現(xiàn)模型和基于Viterbi算法的非相干解調(diào)方案；西安電子科技大學(xué)的張永生等設(shè)計(jì)了以AD9552DDS和TMS320VC5409DSP作為處理器實(shí)現(xiàn)GMSK調(diào)制的方案，該方案實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單、波形準(zhǔn)確適用于低功耗的無(wú)線通信系GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真統(tǒng)；太原理工的張印天將GMSK調(diào)制引入

13、到軟件無(wú)線電系統(tǒng)，并以TMS320C6711DSP為工具進(jìn)行了設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；另外，還有一些高校采用CMX589，CMX909等GMSK調(diào)制解調(diào)專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)設(shè)計(jì)的相關(guān)研究。這些方法體現(xiàn)出從傳統(tǒng)的模擬實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字實(shí)現(xiàn)，克服了輸出的GMSK調(diào)制信號(hào)的相位不準(zhǔn)確，無(wú)法進(jìn)行相干解調(diào)的缺點(diǎn)，還避免了復(fù)雜的濾波器設(shè)計(jì)，大大降低了硬件成本，提高了硬件可靠性，更加適用于數(shù)字通信系統(tǒng)。但在現(xiàn)代數(shù)字通信調(diào)制解調(diào)技術(shù)的研究中，如何選擇合適的調(diào)制方式，獲得良好的頻譜特性、較低的誤碼率、包絡(luò)恒定的調(diào)制解調(diào)波形是相當(dāng)重要的。同時(shí)，如何充分利用有限的頻率資源、節(jié)省硬件資源和高速傳輸大量數(shù)據(jù)更加是研究的中心。1.3論

14、文主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排1.3.1論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)本文對(duì)GMSK調(diào)制解調(diào)基本理論進(jìn)行了研究，結(jié)合GMSK信號(hào)的特性完成了基于波形存儲(chǔ)的GMSK正交調(diào)制和差分解調(diào)系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)，并在處理速度和占用資源以及誤碼率等性能方面做了進(jìn)一步改善。主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)為：1、結(jié)合仿真對(duì)GMSK調(diào)制性能進(jìn)行了重點(diǎn)分析，并對(duì)基于波形存儲(chǔ)的GMSK調(diào)制方案進(jìn)行重點(diǎn)研究。針對(duì)該方案中I/Q兩支路信號(hào)存在幅度誤差和相位失衡會(huì)對(duì)已調(diào)信號(hào)振幅和相位造成嚴(yán)重影響的問(wèn)題，基于相關(guān)文獻(xiàn)思想，提出了一種改進(jìn)的基于波形存儲(chǔ)的GMSK正交調(diào)制方案。2、在改進(jìn)的調(diào)制方案中，除了不對(duì)基帶I/Q信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換之外，還采用了從速度

15、和占用資源兩方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)的正交載波模塊對(duì)其進(jìn)行調(diào)頻，最后給出整個(gè)調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)方案具有良好的調(diào)制性能。在運(yùn)算速度快、占用資源少的前提下，不僅得到了更適合傳輸?shù)腉MSK頻帶信號(hào)，還有效改善了相位失衡問(wèn)題。3、對(duì)1bit差分解調(diào)算法進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。針對(duì)該方法中由于存在GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真碼間干擾導(dǎo)致誤碼性能不太理想的問(wèn)題，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)思想，提出了改進(jìn)算法即基于Viterbi算法的1bit差分解調(diào)算法，來(lái)進(jìn)一步改善誤碼性能。并給出改進(jìn)方案的仿真模型，仿真結(jié)果表明改進(jìn)算法具有良好的解調(diào)性能，當(dāng)信噪比為9dB時(shí)，誤碼性能可以達(dá)到410,較原算法可以獲得約2dB左右的信

16、噪比增益。1.3.2本文的章節(jié)安排本文的章節(jié)安排如下：第一章，緒論，闡述了課題研究背景及國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，簡(jiǎn)要概括了本文的主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排。第二章，GMSK調(diào)制解調(diào)相關(guān)理論介紹，為后文提供理論基礎(chǔ)。第三章，對(duì)GMSK調(diào)制解調(diào)方案進(jìn)行研究，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)思想，對(duì)基于波形存儲(chǔ)的GMSK調(diào)制方式提出改進(jìn)方案，并對(duì)差分解調(diào)方案進(jìn)行重點(diǎn)研究。第四章，給出基于DSPBuilder的改進(jìn)基于波形存儲(chǔ)的GMSK正交調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。第五章，結(jié)束語(yǔ)-5-GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真2GMSK調(diào)制解調(diào)的相關(guān)理論2.1GMSK簡(jiǎn)介及工作原理和特點(diǎn)2.1.1GMSK簡(jiǎn)介GMSK調(diào)制具有較好的功率頻

17、譜特性與誤碼性能，最大優(yōu)點(diǎn)就是帶外輻射小，較適用于工作在VHF和UHF頻段的移動(dòng)通信系統(tǒng)，因此，GMSK調(diào)制在通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如GSM手機(jī)通信系統(tǒng)與AIS系統(tǒng)就采用這種通信調(diào)制方式。目前，GMSK調(diào)制主要有鎖相環(huán)與正交調(diào)制兩種實(shí)現(xiàn)方式，其中前者在早前得到很大應(yīng)用，但隨著軟件無(wú)線電的提出，正交調(diào)制實(shí)現(xiàn)方式逐漸得到廣泛的研究與應(yīng)用。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)得到快速發(fā)展，許多優(yōu)秀的調(diào)制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中GMSK技術(shù)是無(wú)線通信中比較突出的一種二進(jìn)制調(diào)制方法，它具有良好的功率譜特性和較好的抗干擾性能，特別適用于無(wú)線通信和衛(wèi)星通信，目前，很多通信標(biāo)準(zhǔn)都采用了GMSK技術(shù)，例如，GS

18、M，DECT等。GMSK調(diào)制方式能滿足移動(dòng)通信環(huán)境下對(duì)鄰道干擾的嚴(yán)格要求，它以其良好的性能而被泛歐數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）所采用。數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)是數(shù)字峰窩移動(dòng)通信系統(tǒng)空中接口的重要組成部分。GMSK是從MSK（最小移頻鍵控）發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)。MSK調(diào)制實(shí)際上是調(diào)制指數(shù)為0.5的二進(jìn)制調(diào)頻，具有包絡(luò)恒定、占用相對(duì)較窄的帶寬和能進(jìn)行相干解調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。但是MSK的帶外輻射較高，影響了頻譜效率。為了抑制帶外輻射、壓縮信號(hào)功率，可在MSK調(diào)制器前加入預(yù)調(diào)制濾波器。GMSK調(diào)制是在MSK調(diào)制器之前插入高斯低通預(yù)調(diào)制濾波器這樣一種調(diào)制方式。高斯濾波最小頻移鍵控（GaussianFilteredMin

19、imumShiftKeying-GMSK）調(diào)制技術(shù)是從MSK（MinimumShiftKeying）調(diào)制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種數(shù)字調(diào)制方式。這是GSM系統(tǒng)采用的調(diào)制方式。數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)是數(shù)字峰窩移動(dòng)通信系統(tǒng)空中接口的重要組成部分。GMSK調(diào)制是在MSK（最小頻移鍵控）調(diào)制器之前插入高斯低通預(yù)調(diào)制濾波器這樣一種調(diào)制方式。GMSK提高了數(shù)字移動(dòng)通信的頻譜利用率和通信質(zhì)量。其特點(diǎn)是在數(shù)據(jù)流送交頻率調(diào)制器前先通過(guò)一個(gè)Gauss濾波器（預(yù)調(diào)制濾波器）進(jìn)行預(yù)調(diào)制濾波，以減小兩個(gè)不同頻-#-GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真率的載波切換時(shí)的跳變能量，使得在相同的數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)頻道間距可以變得更緊密。由于數(shù)字信號(hào)在調(diào)

20、制前進(jìn)行了Gauss預(yù)調(diào)制濾波，調(diào)制信號(hào)在交越零點(diǎn)不但相位連續(xù)，而且平滑過(guò)濾，因此GSMK調(diào)制的信號(hào)頻譜緊湊、誤碼特性好，在數(shù)字移動(dòng)通信中得到了廣泛使用，如現(xiàn)在廣泛使用的GSM（GlobalSystemforMobilecommunication）移動(dòng)通信體制就是使用GMSK調(diào)制方式1。l979年由日本國(guó)際電報(bào)電話公司提出的GMSK調(diào)制方式。有較好的功率頻譜特性，較好的誤碼性能，特別是帶外輻射小，很適用于工作在VHF和UHF頻段的移動(dòng)通信系統(tǒng)，越來(lái)越引起人們的關(guān)注。GMSK調(diào)制方式的理論研究已較成熟，實(shí)際應(yīng)用卻還不多，主要是由于高斯濾波器的設(shè)計(jì)和制作在工程上還有一定的困難。調(diào)制前高斯濾波的最小

21、頻移鍵控簡(jiǎn)稱(chēng)GMSK，基本的工作原理是將基帶信號(hào)先經(jīng)過(guò)高斯濾波器成形，再進(jìn)行最小頻移鍵控（MSK）調(diào)制。由于成形后的高斯脈沖包絡(luò)無(wú)陡峭邊沿，亦無(wú)拐點(diǎn)，因此頻譜特性?xún)?yōu)于MSK信號(hào)的頻譜特性。雙極性碼元通過(guò)高斯濾波器產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，所以相鄰脈沖之間有重迭。對(duì)應(yīng)某一碼元，GMSK信號(hào)的頻偏不僅和該碼元有關(guān)，而且和相鄰碼元有關(guān)。也就是說(shuō)在不同的碼流圖案下，相同碼元（比如同為“+1”或“-1”）的頻偏是不同的。通常將高斯濾波器的3dB帶寬B和輸入碼元寬度T的乘積BT值作為設(shè)計(jì)高斯濾波器的一個(gè)主要參數(shù)。BT值越小，相鄰碼元之間的相互影響越大。理論分析和計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果表明。BT值越小，GMSK信號(hào)功率頻譜密度

22、的高額分量衰減越快。主瓣越小，信號(hào)所占用的頻帶越窄，帶外能量的輻射越小，鄰道干擾也越小。GMSK信號(hào)具有很好的頻譜和功率特性，特別適用于功率受限和信道存在非線性、衰落以及多普勒頻移的移動(dòng)突發(fā)通信系統(tǒng)。為了適應(yīng)無(wú)線信道的特性，由該調(diào)制方式所產(chǎn)生的已調(diào)波應(yīng)具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：第一，包絡(luò)恒定或包絡(luò)起伏很小。第二，具有最小功率譜占用率。高斯最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制方式正好具有上述特性。GMSK調(diào)制使在給定的帶寬和射頻信道條件下數(shù)據(jù)吞吐量最大。GMSK是當(dāng)前現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。采用高斯濾波器作調(diào)制前基帶濾波器，將基帶信號(hào)成型為高斯脈沖，再進(jìn)行MSK調(diào)制，這種調(diào)制方式稱(chēng)為GMSK。由于成

23、形后的高斯脈沖包絡(luò)無(wú)陡峭邊沿，亦無(wú)拐點(diǎn)，經(jīng)調(diào)制后的已調(diào)波在MSK的基礎(chǔ)上進(jìn)一步得到平滑其相位路徑。因此它的頻譜特性?xún)?yōu)于MSK，但誤比特率性能不如MSK。在我國(guó)數(shù)字通信系統(tǒng)中,全數(shù)字接收機(jī)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。利GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真用數(shù)字化方法設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)技術(shù)是實(shí)際應(yīng)用中的一項(xiàng)重要技術(shù)。最小高斯頻移鍵控(GMSK)是一種典型的連續(xù)相位調(diào)制方式，具有包絡(luò)恒定、頻譜緊湊、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),可有效降低鄰道干擾,提高非線性功率放大器的效率,已在移動(dòng)通信(如GSM系統(tǒng))、航天測(cè)控等場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。2.1.2為什么采用GMSK調(diào)制方式子網(wǎng)選擇nrf2401射頻芯片采用的通信調(diào)制方式就是G

24、MSK,GMSK(GaussianfilteredMSK)調(diào)制具有優(yōu)良的功率譜特性:功率譜旁瓣快衰減快，在對(duì)信號(hào)頻帶嚴(yán)格限制的各種數(shù)字通信領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。為了躲避干擾，我們需要采取跳頻策略，NRF2401工作在2.4G的免費(fèi)頻段，將2.4G-2.4835Ghz劃分為125個(gè)信道(而zigbee只劃分為16個(gè)信道)，nrf2401劃分的信道多，必然信道帶寬就小。為了防止信道之間的干擾，我們采取GMSK的調(diào)制解調(diào)方式。2.1.3GMSK調(diào)制方式的工作原理及特點(diǎn)調(diào)制前高斯濾波的最小頻移鍵控簡(jiǎn)稱(chēng)GMSK，基本的工作原理是將基帶信號(hào)先經(jīng)過(guò)高斯濾波器成形，再進(jìn)行最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制(圖1.3)

25、。由于成形后的高斯脈沖包絡(luò)無(wú)陡峭邊沿，亦無(wú)拐點(diǎn)，因此頻譜特性?xún)?yōu)于MSK信號(hào)的頻譜特性。圖1.3GMSK調(diào)制高斯濾波器的頻率傳輸函數(shù)為丹(/)=式中心是與濾波器3dB帶寬B有關(guān)的一個(gè)系數(shù)，其沖激響應(yīng)為:假設(shè)輸入數(shù)據(jù)流為二進(jìn)制非歸零信號(hào)，傳輸速率為"一刁。尸為碼GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真元寬度，其數(shù)學(xué)表示式為能=D點(diǎn)-間式中：弧=+1或-1，其概率分別為弓。GMSK是角度調(diào)制信號(hào)，已調(diào)信號(hào)寫(xiě)作：s(f)=Acas(2i+沁)式中.瀬)=2叭匚陥嚴(yán)疏訕T)h(W)表示燦門(mén)和住的卷積。GMSK信號(hào)的瞬時(shí)頻率為.幾)=£+局血°)半沁)為調(diào)制靈敏度，由下式?jīng)Q定：max*a(i

26、)|1仁4實(shí)際上(8)式是使調(diào)制指數(shù)為弓的最大頻偏與傳信速率的約束關(guān)系。雙極性碼元通過(guò)高斯濾波器產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，所以相鄰脈沖之間有重迭。由(6)式和(7)式知，對(duì)應(yīng)某一碼元，GMSK信號(hào)的頻偏不僅和該碼元有關(guān)，而且和相鄰碼元有關(guān)。也就是說(shuō)在不同的碼流圖案下，相同碼元(比如同為“+1”或“-1”)的頻偏是不同的。相鄰碼元之間的相互影響程度和高斯濾波器的參數(shù)住有關(guān)，也就是說(shuō)和高斯濾波器的3dB帶寬B有關(guān)。通常將高斯濾波器的3dB帶寬-9-GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真B和輸入碼元寬度T的乘積BT值作為設(shè)計(jì)高斯濾波器的一個(gè)主要參數(shù)。BT值越小，相鄰碼元之間的相互影響越大。理論分析和計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果表明。BT值

27、越小，GMSK信號(hào)功率頻譜密度的高額分量衰減越快。主瓣越小，信號(hào)所占用的頻帶越窄，帶外能量的輻射越小，鄰道干擾也越小。2.2GMSK調(diào)制原理2.2.1 GMSK調(diào)制解調(diào)的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用GMSK調(diào)制具有較好的功率頻譜特性與誤碼性能，最大優(yōu)點(diǎn)就是帶外輻射小，較適用于工作在VHF和UHF頻段的移動(dòng)通信系統(tǒng)，因此，GMSK調(diào)制在通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如GSM手機(jī)通信系統(tǒng)與AIS系統(tǒng)就采用這種通信調(diào)制方式。目前，GMSK調(diào)制主要有鎖相環(huán)與正交調(diào)制兩種實(shí)現(xiàn)方式，其中前者在早前得到很大應(yīng)用，但隨著軟件無(wú)線電的提出，正交調(diào)制實(shí)現(xiàn)方式逐漸得到廣泛的研究與應(yīng)用。2.2.2 GMSK正交調(diào)制基帶信號(hào)產(chǎn)生原理GMS

28、K是在MSK的基礎(chǔ)上得到的，GMSK是連續(xù)相位恒包絡(luò)調(diào)制，對(duì)載波進(jìn)行GMSK調(diào)制的時(shí)域表達(dá)式如下：Wc為載波的頻率，Tb為數(shù)據(jù)碼元的周期。由上式看出，對(duì)輸入的二進(jìn)制碼元，MSK調(diào)制后的載波在一個(gè)碼元寬度內(nèi)相位線性增加或減少n/2o實(shí)驗(yàn)表明，如果載波的相位變化由線性變?yōu)楦交那€時(shí)，則可以得到更好的頻譜特性。因此在GMSK調(diào)制前，對(duì)二進(jìn)制碼元進(jìn)行高斯濾波，使被調(diào)制載波的相位路徑更為平滑，然后再進(jìn)行GMSK調(diào)制，這就是GMSK調(diào)制的基本思想。其載波調(diào)制表達(dá)式如下：s(t)=coswct+aijg(t)dt)(aijg(t)dt的結(jié)果即為n/2Tb*t)ai為非歸零二進(jìn)制碼元，Jg(t)dt表示二

29、進(jìn)制碼元經(jīng)過(guò)高斯濾波后的積分輸出,g(t)為高斯脈沖。對(duì)上式進(jìn)行三角變換得到：s(t)=cos(wct)cosYaiJg(t)dt-sin(wct)sin(aiJg(t)dt因此采用正交調(diào)制實(shí)現(xiàn)GMSK的基帶I，Q信號(hào)分別為I(t)=cos»ijg(t)dtQ(t)=sin(wct)sin»ijg(t)dtGMSK調(diào)制方式，是在MSK調(diào)制器之前加入一個(gè)基帶信號(hào)預(yù)處理濾波器，即高斯低通濾波器，由于這種濾波器能將基帶信號(hào)變換成高斯脈沖信號(hào)，其包絡(luò)無(wú)陡峭邊沿和拐點(diǎn)，從而達(dá)到改善MSK信號(hào)頻譜特性的目的?；鶐У母咚沟屯V波平滑了MSK信號(hào)的相位曲線，因此穩(wěn)定了信號(hào)的頻率變化，這使得

30、發(fā)射頻譜上的旁瓣水平大大降低。實(shí)現(xiàn)GMSK信號(hào)的調(diào)制，關(guān)鍵是設(shè)計(jì)一個(gè)性能良好的高斯低通濾波器，它必須具有如下特性： 有良好的窄帶和尖銳的截止特性，以濾除基帶信號(hào)中多余的高頻成分。 脈沖響應(yīng)過(guò)沖量應(yīng)盡量小，防止已調(diào)波瞬時(shí)頻偏過(guò)大。 輸出脈沖響應(yīng)曲線的面積對(duì)應(yīng)的相位為n/2，使調(diào)制系數(shù)為1/2。以上要求是為了抑制高頻分量、防止過(guò)量的瞬時(shí)頻率偏移以及滿足相干檢測(cè)所需要的。高斯低通濾波器的沖擊響應(yīng)為圖2.2-1式中，Bb為高斯濾波器的3dB帶寬。該濾波器對(duì)單個(gè)寬度為T(mén)b的矩形脈沖的響應(yīng)為-11-站=0七盡I圖2.2-2當(dāng)BbTb取不同值時(shí)，g(t)的波形如圖2.2-3所示g0.250aL

31、r=x圖2.2-3高斯濾波器的矩形脈沖響應(yīng)GMSK的信號(hào)表達(dá)式為GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真GMSK的相位路徑如圖2.2-4所示。<tiGMSK圖2.2-4GMSK的相位路徑從圖2.2-3和2.2-4可以看出，GMSK是通過(guò)引入可控的碼間干擾（即部分響應(yīng)波形）來(lái)達(dá)到平滑相位路徑的目的，它消除了MSK相位路徑在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻的相位轉(zhuǎn)折點(diǎn)。從圖中還可以看出，GMSK信號(hào)在一碼元周期內(nèi)的相位增量，不像MSK那樣固定為±u960X/2，而是隨著輸入序列的不同而不同。由式2.2-4可得盡管g(t)的理論是在一wVtV+w范圍取值，但實(shí)際中需要對(duì)g(t)進(jìn)行截短，僅取(2N+l)Ts區(qū)間，這樣可

32、以證明在碼元變換時(shí)刻的取值()00()s是有限的。這樣我們就可以事先制作Cose(t)和Sine(t)兩張表，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)讀出相應(yīng)的值，再進(jìn)行正交調(diào)制就可以得到GMSK信號(hào)，如圖2.2-5所示圖2.2-5GMSK數(shù)據(jù)圖圖2.2-6描述出了GMSK信號(hào)的功率譜密度。圖中，橫坐標(biāo)的歸一化頻率(ffc)Ts)，縱坐標(biāo)為譜密度，參變量BsTs為高斯低通濾波器的歸一化3dB帶寬Bs與碼元長(zhǎng)度Ts的乘積。BsTs=的曲線是MSK信號(hào)的功率譜密度，由圖可見(jiàn)，GMSK信號(hào)的頻譜隨著B(niǎo)sTs值的減小變得緊湊起來(lái)。需要說(shuō)明的是，GMSK信號(hào)頻譜特性的改善是通過(guò)降低誤比特率性能換來(lái)的。前置濾波器的帶寬越窄，輸出功率

33、譜就越緊湊，誤比特率性能變得越差。不過(guò)當(dāng)時(shí)，誤比特率性能下降并不嚴(yán)重。在本實(shí)驗(yàn)中，不采用硬件構(gòu)成高斯低通濾波器進(jìn)行調(diào)制的方法，而是將GMSK的所有組合波形數(shù)據(jù)（高斯濾波后的）計(jì)算出來(lái)，然后將得到的數(shù)據(jù)輸入EEPROM中，最后通過(guò)數(shù)據(jù)（、IQ）進(jìn)行尋址訪問(wèn)，取出相應(yīng)的GMSK成形信號(hào)。3GMSK解調(diào)31GMSK調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)方法GMSK本是MSK的一種，而MSK又是是FSK的一種，因此，GMSK檢波也可以采用FSK檢波器，即包絡(luò)檢波及同步檢波。而GMSK還可以采用時(shí)延檢波，但每種檢波器的誤碼率不同。GMSK非相干解調(diào)原理圖如圖3.1,圖中是采用FM鑒頻器（斜率鑒頻器或相位鑒頻器）再加判別電路，實(shí)現(xiàn)

34、GMSK數(shù)據(jù)的解調(diào)輸出。-15-GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真GMS信號(hào)帶通濾波器限幅器*數(shù)據(jù)圖3.1GMSK解調(diào)原理圖GMSK信號(hào)的解調(diào)與FSK信號(hào)相似，可以采用相干解調(diào)，也可以采用非相干解調(diào)方式。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K中采用一種相干解調(diào)的方式。sin(兀t).2Tssin®ct/冗、(Icost)Q已知.SQ丿2Tscos®t豐0已知：MSKkTsc'k口/cos(兀t)Ik路Ik2Ts把該信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)可得到把該信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)可得到Qcosk(2®+)c2Tscos(2&)tc2TsQk路Ikcos(兀t)2Tssin(兀t)2Ts1=iQsin(冗t)1

35、/2Ts+4Iksin(2®+兀)t1sin(2®兀)tLc2Ts+4Ik_c2Tssin®tsin®tcccos®t豐0ck0ksin(2®+1cos我們需要的是2Ikt)2Ts、Qksin120k(2®-)tc2Tssin(t)2Ts兩路信號(hào)，所以必須1Icos(t)1Icos(2®+)t1Jcos(2®)t2k2Ts+4kLc2Ts+4IkLc2Tssin®tcos®tcc0sin(兀t)cos®ct+Qk2Ts（2+丄）將其它頻率成份c2Ts、（2丄）c2Ts通過(guò)低通

36、濾波器濾除掉，1Icos然后對(duì)2lk2Tssint)2Ts采樣即可還原成Qk兩路信號(hào)。將得到的GMSK調(diào)制信號(hào)正交解調(diào)，通過(guò)低通濾波器得到基帶成形信號(hào)，并對(duì)由此得到的基帶信號(hào)的波形進(jìn)行電平比較得到數(shù)據(jù)，再將此數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)CPLD的數(shù)字處理，就可解調(diào)得到NRZ碼。-19-4實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析4.1仿真介紹用仿真的方式代替真是的系統(tǒng)環(huán)境。在不破壞真實(shí)系統(tǒng)環(huán)境的條件下，以研究系統(tǒng)的特性和構(gòu)造并且運(yùn)行真實(shí)系統(tǒng)的模型的方法。仿真環(huán)境的目標(biāo)就是在合理的構(gòu)造系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，采用有效的方案對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行評(píng)估和分析。通常我們用公式計(jì)算再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行波形的仿真;還可以通過(guò)用硬件構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量以便用于系統(tǒng)的評(píng)估和分析。

37、在利用基本公式的方法可以更加細(xì)致的了解設(shè)計(jì)參數(shù)與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系。但是這僅限于一些理想的和過(guò)分簡(jiǎn)化的情況，只解析的方法評(píng)估通信系統(tǒng)的性能是非常不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。?jù)評(píng)沽性能當(dāng)然是準(zhǔn)確可信的一種方法。但是他有費(fèi)時(shí)、開(kāi)銷(xiāo)大、不靈活等缺點(diǎn)。所以在設(shè)計(jì)階段也顯得有些不合適。而將基于計(jì)算機(jī)仿真的方法用于性能評(píng)價(jià)，幾乎可以按任意詳細(xì)程度的要求建立模型。基本接近于真是的系統(tǒng)環(huán)境仿真，并且可以更加容易的將性能和參數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，把測(cè)量的器件的特性和實(shí)際信號(hào)都組合到分析和設(shè)計(jì)當(dāng)中去。在大多數(shù)情況下計(jì)算機(jī)仿真是系統(tǒng)分析的最好方法，特別是具有隨機(jī)性的復(fù)雜系統(tǒng)，在無(wú)法用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型并用解析方法求解時(shí)，計(jì)算機(jī)仿真就成了解決這

38、類(lèi)問(wèn)題的最有力工具。但是仿真并不是全面的，仿真在實(shí)際應(yīng)用中還是有很多不足之處。例如構(gòu)造和確認(rèn)仿真模型需要耗費(fèi)較多的時(shí)間：在初步設(shè)計(jì)中，確認(rèn)復(fù)雜模型，還是會(huì)有一定的難度;而且系統(tǒng)模型中有較多隨機(jī)變量，而在進(jìn)行系統(tǒng)仿真時(shí)，極大受到樣本量的限制，使得仿真的精確度受到限制。只有通過(guò)仔細(xì)的選擇建模和仿真技術(shù)才能對(duì)這些缺點(diǎn)進(jìn)行緩解。4.2GMSK系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)4.2.1信號(hào)發(fā)生模塊因?yàn)镚MSK信號(hào)只需滿足非歸零數(shù)字信號(hào)即可，本設(shè)計(jì)中選用BernoulliBinaryGenerator來(lái)產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制序列作為輸入信號(hào)。BernoulliBinaryBernouUiBinaryGMSK信號(hào)“*輸出-圖4.

39、2.1GMSK信號(hào)產(chǎn)生器該模塊的參數(shù)設(shè)計(jì)這只主要包括以下幾個(gè)。其中probabilityofazero設(shè)置為0.5表示產(chǎn)生的二進(jìn)制序列中0出現(xiàn)的概率為0.5Initialseed為61表示隨機(jī)數(shù)種子為61sampletime為1/1000表示抽樣時(shí)間即每個(gè)符號(hào)的持續(xù)時(shí)間為0.001s。當(dāng)仿真時(shí)間固定時(shí)可以通過(guò)改變sampletime參數(shù)來(lái)改變碼元個(gè)數(shù)。例如仿真時(shí)間為10s若sampletime為1/1000則碼元個(gè)數(shù)為10000。4.2.2調(diào)制與解調(diào)模塊GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真圖4.2.2GMSK調(diào)制解調(diào)模塊GMSKModulatorBaseband為GMSK基帶調(diào)制模塊其inputtype參

40、數(shù)設(shè)為Bit表示表示模塊的輸入信號(hào)時(shí)二進(jìn)制信號(hào)0或1。BTproduct為0.3表示帶寬和碼元寬度的乘積。其中B是高斯低通濾波器的歸一化3dB帶寬T是碼元長(zhǎng)度。當(dāng)BT=«時(shí)GMSK調(diào)制信號(hào)就變成MSK調(diào)制信號(hào)。BT=0.3是GSM采用的調(diào)制方式。Plushlength則是脈沖長(zhǎng)度即GMSK調(diào)制器中高斯低通濾波器的周期設(shè)為4。Symbolprehistory表示GMSK調(diào)制器在仿真開(kāi)始前的輸入符號(hào)設(shè)為1。Phaseoffset設(shè)為0表示GMSK基帶調(diào)制信號(hào)的初始相位為0。Samplepersymbol為1表示每一個(gè)輸入符號(hào)對(duì)應(yīng)的GMSK調(diào)制器產(chǎn)生的輸出信號(hào)的抽樣點(diǎn)數(shù)為1。AWGNCha

41、nnel為加性高斯白噪聲模塊高斯白噪聲信道的Mode參數(shù)操作模式設(shè)置為Signaltonoise(SNR),表示信道模塊是根據(jù)信NR確定高斯白噪聲的功率，這時(shí)需要確定兩個(gè)參數(shù)，信噪比和周期。而將SNR參數(shù)設(shè)為一個(gè)變量xSNR是為了在m文件中編程計(jì)算不同信噪比下的誤碼率改變SNR即改變信道信噪比。GMSKDemodulatorBaseband是GMSK基帶解調(diào)器。其前六項(xiàng)參數(shù)與GMSK調(diào)制器相同，并設(shè)置的值也相同。最后一項(xiàng)為回溯長(zhǎng)度TracebackLength,設(shè)為變量Tracebacklength在m文件通過(guò)改變其值可以觀察回溯長(zhǎng)度對(duì)調(diào)制性能的影響。4.2.3誤碼率計(jì)算模塊閱:苗信°

42、;ferrorRate沁解調(diào)信號(hào)一沁曲ErrorRateCalculation圖4.2.3誤碼率計(jì)算模塊-21-GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真Receivedely（接收端時(shí)延）設(shè)置為回溯長(zhǎng)度加一表示接收端輸入的數(shù)據(jù)滯后發(fā)送端數(shù)據(jù)TracebackLength+1個(gè)輸入數(shù)據(jù)Computationdelay（計(jì)算時(shí)延）設(shè)為0表示錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊不忽略最初的任何輸入數(shù)據(jù)。Computationmode（計(jì)算模式）設(shè)置為Entireframe（幀計(jì)算模塊）表示錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊對(duì)發(fā)送端和接收端的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。Outputdata（輸出數(shù)據(jù)）設(shè)為workspace表示竟統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輸出到工作區(qū)。Variablen

43、ame（變量名）則是設(shè)置m文件中要返回的參數(shù)的名稱(chēng)設(shè)為xErrorRate。4.2.4波形觀察模塊調(diào)制、解調(diào)信號(hào)觀察模塊如圖4.2.4和圖4.2.5所示圖4.2.4調(diào)制信號(hào)觀察模塊因?yàn)镚MSK調(diào)制信號(hào)是一個(gè)復(fù)合信號(hào)所以只用示波器Scope無(wú)法觀察到調(diào)制波形所以在調(diào)制信號(hào)和示波器間加一轉(zhuǎn)換模塊Complextomagnitude-angle將調(diào)制信號(hào)分別在幅度和相角兩方面來(lái)觀察。將Complextomagnitude-angleoutput的output參數(shù)設(shè)為magnitudeandangle,表示同時(shí)輸出調(diào)制信號(hào)的幅度和相角。示波器scopel的numberofaxes為2表明有縱坐標(biāo)個(gè)數(shù)為

44、2,timerange表示時(shí)間軸的顯示范圍設(shè)為auto,表示時(shí)間軸的顯示范圍為整個(gè)仿真時(shí)間段。TickTabels設(shè)為bottomaxisonly時(shí),只顯示各個(gè)縱坐標(biāo)以及最下面的橫坐標(biāo)的標(biāo)簽。解調(diào)信號(hào)HScope圖4.2.5解調(diào)信號(hào)觀察模塊調(diào)制信號(hào)頻譜觀察模塊如圖4.2.6所示-2l-GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真圖4.2.6GMSK調(diào)制信號(hào)頻譜觀察模塊設(shè)置了坐標(biāo)Y的范圍為0到7X的范圍為-FS,FS,Amplitudescaling表示幅度計(jì)算選擇一般模式即以V為單位進(jìn)行計(jì)算。但Y坐標(biāo)標(biāo)記Y-axistitle設(shè)為magnitudedB轉(zhuǎn)換為dB形式。眼圖觀察模塊如圖4.2.7所示洌制信號(hào)Disc

45、rete-TimeEyeDiagramScope圖4.2.7GMSK調(diào)制信號(hào)眼圖觀察模塊Offset(sample)參數(shù)表示MATLAB在開(kāi)始繪制眼圖之前應(yīng)該忽略的抽樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)。Symbolspertrace表示每徑符號(hào)數(shù)每條曲線即成為一個(gè)“徑”。Tracesdisplayed則是要顯示的徑數(shù)。Newtracesperdisplay是每次重新顯示的徑的數(shù)目。在系統(tǒng)中要求通過(guò)m文件編程繪制誤碼率曲線。其程序流程圖如圖4.2.8-25-圖4.2.8程序流程圖4.3GMSK調(diào)制與解調(diào)波形圖4.3.1GMSK調(diào)制信號(hào)幅度和相角波形由于調(diào)制信號(hào)時(shí)一個(gè)復(fù)合信號(hào),不能直接由示波器觀察.通過(guò)一complext

46、omagnitude-angle模塊將調(diào)制信號(hào)分為幅度和相角兩個(gè)變量來(lái)觀察。通過(guò)幅度的波形上和相角波形下驗(yàn)證了GMSK的幅度不變由相角波形來(lái)看相角連續(xù)與理論符合。圖4.3.2GMSK基帶信號(hào)與解調(diào)信號(hào)由圖4.3.2中基帶信號(hào)上與解調(diào)信號(hào)波形下比較可得:其由起始碼元到最后一個(gè)碼元,發(fā)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)波形從第四個(gè)碼元開(kāi)始與基帶信號(hào)完全符合,說(shuō)明系統(tǒng)的調(diào)制性能較好,基本實(shí)現(xiàn)了解調(diào)的目的將調(diào)制信號(hào)還原為基帶信號(hào)。10102fl4-Q34U圖4.3.3BT=0.3的GMSK調(diào)制信號(hào)頻譜由圖4.3.3可知除了頂端稍顯尖銳和不夠圓滑實(shí)驗(yàn)所得頻譜圖的主瓣與理論頻譜近似。?6fi圖4.3.4MSK調(diào)制信號(hào)頻譜比較圖4.3.3和圖4.3.4發(fā)現(xiàn)GMSK的旁瓣衰減比MSK明顯也充分說(shuō)明GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真GMSK的調(diào)試設(shè)計(jì)與仿真了GMSK頻譜特性較MSK更好。4.4GMSK調(diào)制信號(hào)眼圖150口25一耳點(diǎn)肱空?qǐng)D4.4.1BT=0.1分析：由圖中混亂的線條可知B