gmsk調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設計-資料下載頁
2025-01-18 12:48本頁面
【正文】 MSK基帶調(diào)制仿真系統(tǒng)2. 仿真測試參數(shù)設置如下：（1）相同的信號源（伯努利隨即二進制發(fā)生器），具體模塊參數(shù)設置：、初始化種子1234每幀取樣數(shù)10。（2）相同的頻譜儀，具體模塊參數(shù)設置：緩存長度102緩存交疊51FFT的長度1024。（3）MSK調(diào)制、解調(diào)模塊，具體模塊參數(shù)設置：輸入類型為Bi。（4）t每符號采樣數(shù)1解調(diào)器中的跟蹤反饋長16。（5）GMSK調(diào)制、解調(diào)模塊，具體模塊參數(shù)設置：輸入類型為Bit、符號間隔為每符號采樣數(shù)為16。（6）相同的信道環(huán)境，具體參數(shù)設置：Mode模式為SNR、SNR信噪比為6dB。首先，Matlab環(huán)境下運行MSK仿真框圖，得到MSK調(diào)制信號的頻譜如圖12所示：圖12 基帶MSK調(diào)制信號的頻譜其次，Matlab環(huán)境下運行GMSK仿真框圖，得到GMSK調(diào)制信號的頻譜如圖13所示:圖13 基帶GMSK調(diào)制信號的頻譜對比GMSK、MSK調(diào)制性能。運行myfun1進行仿真，計算不同信噪比下的兩種調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率，如圖14所示：圖14 GMSK與MSK調(diào)制性能比較從仿真結(jié)果來看，MSK數(shù)字調(diào)制優(yōu)于GMSK數(shù)字調(diào)制，但是GMSK數(shù)字調(diào)制的頻譜在主瓣以外衰減得更快，且鄰路干擾小，因此在要求信號帶外輻射功率限制嚴格的移動通信中，選擇GMSK更佳。（三）基于Matlab的GMSK調(diào)制解調(diào)實現(xiàn)在MATLAB中用M語言編程采用正交調(diào)制和1比特差分解調(diào)實現(xiàn)GMSK調(diào)制解調(diào)。函數(shù)分模塊依次實現(xiàn)隨即雙極性二進制序列的產(chǎn)生，生成所需的高斯低通濾波器，產(chǎn)生基帶調(diào)制信號，實現(xiàn)差分編碼進行差分解調(diào)，計算調(diào)制相位，然后對相位分別取正弦和余弦得到同相路和正交路調(diào)制信號。參數(shù)設置為：隨機產(chǎn)生4096比特的數(shù)字信號；輸入比特率為32Kbit/s；載波頻率為32KHz,每載波周期采樣點64點；高斯濾波器參數(shù)BbTb=。AWGN信道，1比特差分解調(diào)。圖15為隨機基帶信號及其相位變化波形，圖16為GMSK信號波形，圖17為一比特差分解調(diào)過程中的波形，圖18為解調(diào)信號與原信號的比較。從圖15可以看出，在碼元轉(zhuǎn)換時刻GMSK信號的相位是平滑的，這是改善GMSK頻譜特性所必要的，仿真結(jié)果與理論一致。圖15 隨機基帶信號及其相位變化波形得到相位φ(t)后分別去整、余弦得到同相和正交兩路基調(diào)制信號，它們分別和同相載波coswct、正交載波sinwct相乘便得到同相、正交兩路已調(diào)信號，兩者合并得到GMSK信號，圖16為合并后的GMSK信號波形圖：圖16 GMSK信號波形接受到GMSK信號后，采用1比特差分解調(diào)算法對其解調(diào)。下圖17為GMSK信號延遲1比特移相π/2的波形以及它與原GMSK信號相乘和經(jīng)過低通濾波后的波形，經(jīng)過低通濾波后在碼元結(jié)束時刻抽樣判決即可恢復原始數(shù)字信號。 圖17 1比特差分解調(diào)過程中的波形圖18 抽樣判決信號和恢復的信號波形圖18是抽樣判決信號和恢復的信號波形，在抽樣判決時，起初恢復的信號與原信號差別較大，誤碼率較高，仔細研究發(fā)現(xiàn)是判決門限設置不合適，經(jīng)多次調(diào)試，選擇合適的判決門限后發(fā)現(xiàn)1比特差分解調(diào)算法完全能夠?qū)崿F(xiàn)對GMSK信號的正確解調(diào)，而且性能良好，取得了滿意的效果，具有一定的實用價值。三、總結(jié)軟件無線電技術的發(fā)展給移動通信中的調(diào)制解調(diào)技術提出了新的要求，為了滿足這種需要，人們提出了多種調(diào)制方案。恒包絡調(diào)制系統(tǒng)的功率譜滾降快、旁瓣小，得到了廣泛應用。作為恒包絡調(diào)制技術的一種，GMSK調(diào)制在數(shù)字移動通信中占重要地位。本文首先介紹了幾種常用數(shù)字調(diào)制的基本原理，重點研究了GMSK調(diào)制解調(diào)的實現(xiàn)過程，以便更廣泛地使用GMSK調(diào)制解調(diào)技術。主要做了以下研究工作有：1. 對幾種常見的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進行深入研究，重點研究了MSK和GMSK信號調(diào)制解調(diào)的過程，理論分析論證兩者的性能差別。2. MATLAB環(huán)境中用SIMULINK模塊分別搭建MSK、GMSK基帶調(diào)制系統(tǒng)，模擬仿真出不同信噪比下的通信系統(tǒng)誤碼率，根據(jù)實驗結(jié)果進行性能分析。研究表明MSK數(shù)字調(diào)制優(yōu)于GMSK數(shù)字調(diào)制，但是GMSK數(shù)字調(diào)制的頻譜在主瓣以外衰減得更快，且鄰路干擾小。3. 基于GMSK的調(diào)制解調(diào)原理的深入研究，在MATLAB中用M語言編程采用正交調(diào)制和1比特差分解調(diào)實現(xiàn)GMSK調(diào)制解調(diào)，并得到其通信系統(tǒng)中隨機基帶信號及其相位變化的波形、1比特差分解調(diào)過程中的波形、調(diào)制解調(diào)實現(xiàn)過程后的GMSK信號波形。結(jié)果表明，正交調(diào)制和1比特差分解調(diào)能夠?qū)崿F(xiàn)對GMSK信號的正確調(diào)制解調(diào)。研究通過理論分析、方案對比、計算機仿真的方式進行。結(jié)果表明，設計方案可行，對進一步研究和改造GMSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)有一定的理論指導意義。四、致謝 經(jīng)過半年的忙碌，我的畢業(yè)課題工作終于告一段落。在論文結(jié)束之前，謹向所有指導和幫助過我的老師和同學們致以真摯的誠意和崇高的敬意！沒有你們的大力支持和幫助，就沒有課題研究的順利開展和課題工作的圓滿完成！ 首先，要向我的導師XX老師深深的鞠一躬！感謝你在我課題研究和論文撰寫過程中給予我的大力支持和幫助。再次感謝在四川師范大學成都學院生活的三年里，所有給予過關懷、幫助的熱心老師、同學。 最后感謝我的父母！他們永遠是我堅強的后盾，他們的殷切的期望是我前進的動力。參考文獻[1] 樊昌信等：《通信原理（第二版）》[M]，北京：國防工業(yè)出版社，2001。[2] 王福昌等：《通信原理》[M]，北京：清華大學出版社，2006。[3] 楊小牛等：《軟件無線電原理與應用》[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2001。[4] 徐明遠、邵玉斌：《仿真在通信與電子工程中的應用》[M]，西安：西安電子科技大學出版社，2005。[5] 鄭阿奇等：《MATLAB實用教程》[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2004。[6] 李國彥：《基于軟件無線電的數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術研究》[D]，大連海事大學，碩士學位論文，2008年6月[7] 肖世堯、李曉峰：GMSK基帶調(diào)制解調(diào)器的設計與實現(xiàn)，《微計算機信息》[J]， 2008年08期。[8] 張輝、曹麗娜：《現(xiàn)代通信原理與技術》[M]，西安：西安電子科技大學出版社，2003。[9] 陳如明：《信號系統(tǒng)與高速無線數(shù)字傳輸》[M]，北京：科學出版社，2000。[10] 鄭智勤：《Simulink電子通信仿真與應用》[M]，北京：國防工業(yè)出版社，2002。
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