gmsk調(diào)制解調(diào)原理及仿真分析設(shè)計畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-10 07:56 本頁面
【正文】 四川師范大學成都學院?？飘厴I(yè)設(shè)計GMSK調(diào)制解調(diào)原理及仿真分析設(shè)計畢業(yè)論文目 錄前言 11 GMSK簡介及工作原理和特點 1 GMSK簡介 12 GMSK調(diào)制原理 5 GMSK調(diào)制解調(diào)的優(yōu)點及應用 5 GMSK正交調(diào)制基帶信號產(chǎn)生原理 53 GMSK解調(diào) 10 GMSK調(diào)制解調(diào)實現(xiàn)方法 104 實驗結(jié)果分析 11 原NRZ碼與解調(diào)NRZ碼 11 I路成型波與I路解調(diào)波 12 Q路成型波與Q路解調(diào)波 13 GMSK調(diào)制信號的頻譜圖 13 提取載波解調(diào)后的信號的頻譜圖 145 結(jié)束語 14參考文獻： 16前言 調(diào)制是通信系統(tǒng)中提高通信質(zhì)量的一項關(guān)鍵技術(shù)，調(diào)制的目的是為了使信號特性與信道特性相匹配?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)大多數(shù)使用的是數(shù)字調(diào)制技術(shù)，這主要是由于數(shù)字通信網(wǎng)建網(wǎng)靈活，并且數(shù)字加密技術(shù)便于集成化。因此，通信系統(tǒng)都在由模擬方式向數(shù)字方式轉(zhuǎn)換，這也是移動通信的發(fā)展趨勢。但是，一般的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，如振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）等都無法滿足移動通信的要求。因此，尋找性能優(yōu)越的高效調(diào)制方式以適應現(xiàn)代移動通信的要求，一直是重要的研究課題。 MSK是連續(xù)相位頻移鍵控（CPFSK）中的一種特殊形式。其調(diào)制指數(shù)h=，對于正交信號來說，MSK在一個碼元時間T類產(chǎn)生最小的頻率偏移（假設(shè)為相干 解調(diào)）。MSK信號也可視為利用正弦脈沖形成的交錯四相相移鍵控（OQPSK）。 盡管MSK具有包絡(luò)恒定、占用相對較窄的帶寬和能進行相干解調(diào)的優(yōu)點，并且功率譜在主瓣以外衰減較快。但是，在移動通信中，對信號帶外輻射功率的限制十分嚴格，一般要求必須衰減70dB以上。由于MSK信號仍不能滿足這樣的要求，因此，針對上述要求，提出了高斯最小頻移鍵控（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying，GMSK）。 GMSK是從MSK(最小移頻鍵控)發(fā)展起來的一種技術(shù)，GMSK調(diào)制方式能滿足移動通信環(huán)境下對鄰道干擾的嚴格要求，它以其良好的性能而被廣泛數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)（GSM）所采用。1 GMSK簡介及工作原理和特點 GMSK簡介隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，移動通信技術(shù)得到快速發(fā)展，許多優(yōu)秀的調(diào)制技術(shù)應運而生，其中GMSK技術(shù)是無線通信中比較突出的一種二進制調(diào)制方法，它具有良好的功率譜特性和較好的抗干擾性能，特別適用于無線通信和衛(wèi)星通信，目前，很多通信標準都采用了GMSK技術(shù)，例如，GSM，DECT等 。 GMSK調(diào)制方式能滿足移動通信環(huán)境下對鄰道干擾的嚴格要求，它以其良好的性能而被泛歐數(shù)字蜂窩移動通信系統(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)展起來的一種技術(shù)。，具有包絡(luò)恒定、占用相對較窄的帶寬和能進行相干解調(diào)的優(yōu)點。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、壓縮信號功率，可在MSK調(diào)制器前加入預調(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調(diào)制濾波器這 樣一種調(diào)制方式[1]。 高斯濾波最小頻移鍵控（Gaussian Filtered Minimum Shift KeyingGMSK）調(diào)制技術(shù)是從MSK（Minimum Shift Keying）調(diào)制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種數(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調(diào)制濾波器這樣一種調(diào)制方式。GMSK提高了數(shù)字移動通信的頻譜利用率和通信質(zhì)量。其特點是在數(shù)據(jù)流送交頻率調(diào)制器前先通過一個 Gauss濾波器（預調(diào)制濾波器）進行預調(diào)制濾波，以減小兩個不同頻率的載波切換時的跳變能量，使得在相同的數(shù)據(jù)傳輸速率時頻道間距可以變得更緊密。由于數(shù)字信號在調(diào)制前進行了 Gauss預調(diào)制濾波，調(diào)制信號在交越零點不但相位連續(xù)，而且平滑過濾，因此GSMK調(diào)制的信號頻譜緊湊、誤碼特性好，在數(shù)字移動通信中得到了廣泛使用，如現(xiàn)在廣泛使用的GSM（Global System for Mobile munication）移動通信體制就是使用GMSK調(diào)制方式[1]。 l979年由日本國際電報電話公司提出的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頻段的移動通信系統(tǒng)，越來越引起人們的關(guān)注。GMSK調(diào)制方式的理論研究已較成熟，實際應用卻還不多，主要是由于高斯濾波器的設(shè)計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頻移鍵控簡稱 GMSK，基本的工作原理是將基帶信號先經(jīng)過高斯濾波器成形，再進行最小頻移鍵控（MSK）調(diào)制。由于成形后的高斯脈沖包絡(luò)無陡峭邊沿，亦無拐點，因此頻譜特性優(yōu)于MSK信號的頻譜特性。 雙極性碼元通過高斯濾波器產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，所以相鄰脈沖之間有重迭。對應某一碼元，GMSK信號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)計高斯濾波器的一個主要參數(shù)。BT值越小，相鄰碼元之間的相互影響越大。理論分析和計算機模擬結(jié)果表明。BT值越小，GMSK信號功率頻譜密度的高額分量衰減越快。主瓣越小，信號所占用的頻帶越窄，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突發(fā)通信系統(tǒng)。為了適應無線信道的特性，由該調(diào)制方式所產(chǎn)生的已調(diào)波應具有以下兩個特點：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是當前現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)領(lǐng)域研究的一個熱點。采用高斯濾波器作調(diào)制前基帶濾波器，將基帶信號成型為高斯脈沖，再進行 MSK調(diào)制，這種調(diào)制方式稱為GMSK。由于成形后的高斯脈沖包絡(luò)無陡峭邊沿，亦無拐點，經(jīng)調(diào)制后的已調(diào)波在MSK的基礎(chǔ)上進一步得到平滑其相位路徑。因此它的頻譜特性
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