【正文】 Mobitex39。 致謝人： 參考文獻(xiàn)[1]郭梯云,楊家瑋,李建東編著. 數(shù)字移動通信系統(tǒng)[M].人民郵電出版社,2006,40100. [2]黃葆華,楊曉靜,牟華坤編著. 通信原理[M].西安電子科技大學(xué)出版社. 2004,100156. [3]樊昌信,詹道庸編著. 通信原理[M].國防工業(yè)出版社. 2007,120210. [4]沈振元,聶志泉,趙雪荷編著. 通信系統(tǒng)原理[M]. 西安電子科技大學(xué)出版社. 2005,90150. [5]周廷顯編著. 近代通信技術(shù)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 2006,3580. [7]李東生編著. EDA 仿真與虛擬儀器技術(shù)[M].高等教育出版社. 2006,2468.[8]李東生編著. Systemview 系統(tǒng)設(shè)計及仿真入門與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社. 2006.[9]Duan and Designing Based on CPLD/FPGA for Digital Communication Systems[M] 2004.[10]Zheng New Method for Digital ModulationMinimum Frequency Shift Keying (MSK)[M] 2004.[11]青松,程岱松,[M] 電子工業(yè)出版社. 2006,3076.[12][J] 重慶文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版) 2009(1).[13]陳石平,段吉海,[J]微計算機(jī)信息 2008(9).[14]晁冰,李東生,[J]計算機(jī)仿真2003,20(11).[15](MSK)[J]大眾科技2004(4).[16][J]科技信息（學(xué)術(shù)版）2008(32).[17][C]2009[18][C]2001.附錄A 英文文獻(xiàn)原文Transmission Wideband FM Modulator msk 1200 MX589 GMSK GMSKFred Kostedt, Engineer for MXCOM.James C. Kemerling, Engineer for MXCOM.IntroductionThe proliferation of puters in today39。在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時還得到許多在設(shè)計過程中許多同學(xué)的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)四年所學(xué)的知識的一次總結(jié)、一次檢驗。在這期間我學(xué)習(xí)和掌握了使用MATLAB的工具箱Simulink對數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真。 致謝在論文完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師XX老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。[16]②采樣保持和判決電路，在Simulink中實(shí)現(xiàn)過程復(fù)雜，順便說明一下，Simulink的解調(diào)方式可以稱為過零檢測法。在MSK解調(diào)時，難點(diǎn)有三個：①對于信號的濾波，本次設(shè)計都是信號乘以載波和同相分量及正交分量的加權(quán)函數(shù)，然后再利用低通濾波器，濾除高頻分量，就會得到一個在幅值范圍和調(diào)制同相分量和解調(diào)分量類似的波形，是一曲線。其中，隨機(jī)信號產(chǎn)生信號不同，后級電路作相應(yīng)的變化，例如Simulink隨機(jī)序列產(chǎn)生的是單極性信號，后級電路就采用增益放大疊加常量的方法構(gòu)建雙極性信號。歷經(jīng)了幾個月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計終于落下了帷幕。 調(diào)制信號與解調(diào)信號的對比結(jié)束語2012年3月，我開始了我的畢業(yè)論文工作，到目前位置論文基本完成。 抽樣判決模塊由于現(xiàn)實(shí)中加了噪聲干擾，所以要進(jìn)行抽樣判決，才能得到原來的波形， 抽樣信號 判決信號下圖為調(diào)制與解調(diào)信號，在比較的過程中由于整個系統(tǒng)存在延遲，故為了便于比較觀察期間，在Scope前加一延遲模塊，得到同步的波形，一目了然。根據(jù)實(shí)驗仿真，這種判定結(jié)果錯誤碼率最少。 經(jīng)過濾波器的信號，脈沖信號由模塊Pulse generator2產(chǎn)生，去對輸入信號通過Sample and Hold4進(jìn)行采樣，然后由開關(guān)電路模塊Switch3，完成判決。這就是MSK的特點(diǎn)。呈現(xiàn)一定的規(guī)律，但有一個特點(diǎn)就是相位存在突變。當(dāng)兩個信號疊加一起的時候就形成了MSK信號。 測試波形分析。調(diào)制模塊的最后部分是正交幅度調(diào)制部分，對于I路，前一個正弦波模塊產(chǎn)生余弦波，而對于Q路，前一個正弦波模塊產(chǎn)生正弦波，比仿真中的信號延遲了3Tb，所以在這兩個正弦波模塊中要各自增加3π/2的相位延遲，I、Q兩路的后一個正弦波模塊產(chǎn)生載波信號，仿真中設(shè)定載波頻率為2kHz。串/并轉(zhuǎn)換由四個模塊組成，其中緩存器模塊（Buffer）將串行單比特數(shù)據(jù)流緩沖成兩個比特一組，緩存器模塊的輸出是基于幀的數(shù)據(jù)流。仿真中隨機(jī){0、1}序列的發(fā)生周期為1ms。受限由隨機(jī)整數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)的{0，1}序列，然后進(jìn)行差分編碼，并轉(zhuǎn)換為{1，+1}的序列，接著經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換為I、Q兩路信號，其中Q路信號要經(jīng)過額外的Tb時間的延遲。Scope 為示波器模塊。Analog Filter Design 為濾波器設(shè)計模塊。Sine Wave 為波形產(chǎn)生模塊。 Hold 為采樣模塊。Sum 為加法器模塊。Constant 為生成一個常量值的模塊。Gain 為增益模塊，改變原始信號的極性，由單極性變化為雙極性。Simulink MSK模型參數(shù)設(shè)置（圖號依據(jù)模型圖中圖號為準(zhǔn)）Random Integer Generor 為隨機(jī)序列產(chǎn)生模塊，用來產(chǎn)生隨機(jī)序列調(diào)制信號。等效框圖如下。最后將同相分量和正交疊加構(gòu)成MSK信號。 運(yùn)用Simulink設(shè)計MSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng) Simulink MSK調(diào)制模塊在調(diào)制模塊中運(yùn)用隨機(jī)序列產(chǎn)生調(diào)制信號，通過增益變化，改變原始信號的極性，由單極性變化為雙極性。信號包絡(luò)是恒定的，系統(tǒng)可以使用廉價高效的非線性器件。sa和sb為還原出的同相分量和正交分量，由于存在噪聲，與原來的有一定差別。低通參數(shù)為0~200和200~0。想得到原波形，還需進(jìn)行抽樣判定。ds1波形和ds2波形分別乘以載波，由于載波頻率比較高，可以通過低通濾波器濾除載波保留解調(diào)后的同相和正交分量。如下圖加噪后再通過帶通濾波器得到MSK信號dm，噪聲頻譜寬，信號只有一定的頻譜，進(jìn)過帶通濾波器后，帶外噪聲被濾除，只剩帶內(nèi)的噪聲對信號造成影響。下圖所示為：加噪對信號有一定的干擾，會影響信號的波形。其中密集的代表“1”，稀疏的代表“0”。當(dāng)兩者相加后就構(gòu)成了相位連續(xù)的MSK信號。再經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換得到同相信號和正交信號，這兩路信號，每個碼元寬度是串并變換之前信號寬度的2倍。如下圖所示：原信號為{1 0 0 0 0 1 1 0 1 1}，其中高電平用“1”表示，低電平“0”表示。 緊密集成，可以直接訪問Matlab大量的工具來進(jìn)行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號參數(shù)和測試數(shù)據(jù)的定義。Simulink與Matlabamp。對各種時變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)，Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進(jìn)行設(shè)計、仿真、執(zhí)行和測試。 Simulinkamp。Simulink可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。世界上許多知名的大公司已經(jīng)使用Simulink作為他們產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的強(qiáng)有力工具。綜上所述，Simulink就是一種開放性的，用來模擬線性或非線性的以及連續(xù)或離散的或者兩者混合的動態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)有力的系統(tǒng)級仿真工具。同Matlab一樣，Simulink也不是封閉的,他允許用戶可以很方便的定制自己的模塊和模塊庫。所謂的S函數(shù)可以是一個M函數(shù)文件、FORTRAN程序、C或C++語言程序等,通過特殊的語法規(guī)則使之能夠被Simulink模型或模塊調(diào)用。另外Simulink還提供一套圖形動畫的處理方法，使用戶可以方便的觀察到仿真的整個過程。由于Simulink是采用模塊組合方式來建模，從而可以使得用戶能夠快速、準(zhǔn)確地創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)的計算機(jī)仿真模型，特別是對復(fù)雜的不確定非線性系統(tǒng)，更為方便。①近幾年來，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)領(lǐng)域，Simulink已經(jīng)成為動態(tài)系統(tǒng)建模和仿真領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的軟件之一。而在用MATLAB函數(shù)的仿真中，函數(shù)按照數(shù)據(jù)流的順序依次執(zhí)行，意味著所處理的數(shù)據(jù)，首先要經(jīng)過一個運(yùn)算階段，然后再激活下一個階段，這種仿真被稱為數(shù)據(jù)流仿真。在用SIMULINK模塊框圖的仿真中，每個模塊，在每個時間步長上執(zhí)行一次，就是說，所有的模塊在每個時間步長上同時執(zhí)行。通信工具箱中的模塊可供直接使用，并允許修改，使用起來十分方便，因而完全可以滿足使用者設(shè)計和運(yùn)算的需要。但是，若把它當(dāng)作FSK信號用相干解調(diào)法在每個碼元持續(xù)時間Ts內(nèi)解調(diào)，則其性能將比2PSK信號的性能差3dB?，F(xiàn)在的MSK信號是用極性相反的半個正（余）弦波形去調(diào)制兩個正交的載波。②誤碼率性能：2PSK信號和QPSK信號的誤碼率性能相同，因為可以把QPSK信號看作是兩路正交的2PSK信號，在作相干接收時這兩路信號是不相關(guān)的。 MSK與2PSK信號的歸一化功率譜然而，在某些通信場合，如移動通信中，對信號帶外輻射功率的限制十分嚴(yán)格，要求對鄰近信道的衰減達(dá)70dB～80dB以上。l 由于MSK信號占用帶寬窄，故MSK信號的抗干擾性能要優(yōu)于2PSK。即MSK信號的功率主要包含在主瓣之內(nèi)。這表明MSK信號功率譜的主瓣所占的頻帶寬度比2PSK信號窄。 MSK的性能分析①功率譜：MSK信號的時域表達(dá)式:； （222)　　MSK信號的功率譜密度可表示為 (223)。這里的積分判決是交替工作的，每次積分時間為。這就是延時判決法的基本含義。現(xiàn)如果把這時的接收信號與相干載波相乘，則相乘輸出為 (220)濾掉高頻分量，可得 (221)我們可知:如果經(jīng)抽樣判決后為正極性，則可斷定數(shù)字信息不是“11”就是“10”,于是可判定第一個比特為“1”，而第二個比特等下一次再作決定。下面舉例說明在時間內(nèi)判決出一個碼元信息的基本原理。關(guān)于相干解調(diào)的原理與2FSK信號時沒有什么區(qū)別。 l 最后，對加權(quán)數(shù)據(jù)用正交載波和分別進(jìn)行調(diào)制，并相加，相加之后的信號通過低通濾波器后即可得到MSK信號。 l 把差分編碼器的輸出用串/并變換器合成兩路，并相互錯開一個碼元寬度，得到和。令，代入式(218)可得 (219)根據(jù)上式，可構(gòu)成一種MSK調(diào)制器。 和稱為加權(quán)函數(shù)(或稱調(diào)制函數(shù))。已知，,因而 (216) (217) 故MSK信號可表示為 （218)　　式中，等號右邊的第一項是同相分量，也稱為I分量。(b)表示的是附加相位路徑的網(wǎng)格圖，它是附加相位函數(shù)由零開始可能經(jīng)歷的全部路徑。當(dāng)時，減小。在任一個碼元期間內(nèi)，的變化量總是。式(12)是一直線方程式，其斜率為，截距是。或者說，前后碼元之間存在相關(guān)性。相位常數(shù)的選擇應(yīng)保證信號相位在碼元轉(zhuǎn)換時刻是連續(xù)的。第二項等于零的條件是 ，即 (29)這說明，MSK信號在每一碼元周期內(nèi)，必須包含四分之一載波周期的整倍數(shù)。因此，對于MSK信號來說，式(27)應(yīng)為零，也就是上式右邊兩項均應(yīng)為零。由式(1)可推出其正交表達(dá)式為：②MSK信號的頻率間隔對于一般移頻鍵控(2FSK),兩個信號波形具有以下的相關(guān)系數(shù) （27)式中，是載波頻率。下面來說明MSK信號的頻率間隔是如何確定的。由式①可見，當(dāng)時，信號的頻率為 （23)當(dāng)時，信號的頻率為 (24)由此可得頻率間隔為 (25) (26)MSK信號與普通2FSK信號的差別在于:選擇兩個傳信頻率與，使這兩個頻率的信號在一個碼元期間的相位積累嚴(yán)格的相差。（在程序中用Tb來表示） 第k個碼元中的信息，其取值為。①二進(jìn)制MSK信號的表達(dá)式可寫為； （21)或者這里， （22)式中 載波角頻率。這里“最小”指的是能以最小的調(diào)制指數(shù)()獲得正交信號。MSK的“最小(Minimum )”二字指的是這種調(diào)制方式能以最小的調(diào)制指數(shù)(h= )獲得正交的調(diào)制信號。②信號包絡(luò)是恒定的，系統(tǒng)可以使用廉價高效的非線性器件。因此，MSK信號在帶外產(chǎn)生的干擾非常小。MSK是一種在無線移動通信中很有吸引力的數(shù)字調(diào)制方式，因為它有以下兩種主要的特點(diǎn):①信號能量的99. 5%被限制在數(shù)據(jù)傳輸速率的1. 5倍的帶寬內(nèi)。所謂MSK方式，就是FSK信號的相位始終保持連續(xù)變化的一種特殊方式。MSK(最小頻移鍵控)是移頻鍵控FSK的一種改進(jìn)形式?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)的發(fā)展方向是最小功率譜占有率的恒包絡(luò)數(shù)字調(diào)制技術(shù)。由于已調(diào)波具有快速高頻滾降的頻譜特性，使信號能量大部分集中在一定的帶寬