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GMSK调制方式的特点和实现

发布时间:2007/9/8 0:00:00 访问次数:594

来源:电子查询网  作者:田日才 刘文贵


一、引言


l979年由日本国际电报电话公司提出的GMSK调制方式.有较好的功率频谱特性,较忧的误码性能,特别是带外辐射小,很适用于工作在VHF和UHF频段的移动通信系统,越来越引起人们的关注。GMSK调制方式的理论研究已较成熟.实际应用却还不多,主要是由于高斯滤波器的设计和制作在工程上还有一定的困难。


二、GMSK调制方式的工作原理及特点


调制前高斯滤波的最小频移键控简称GMSK,基本的工作原理是将基带信号先经过高斯滤波器成形,再进行最小频移键控(MSK)调制(图1)。由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿,亦无拐点,因此频谱特性优于MSK信号的频谱特性。



图1 GMSK调制


高斯滤波器的频率传输函数为





式中是与滤波器3dB带宽B有关的一个系数,其冲激响应为:





假设输入数据流为二进制非归零信号,传输速率为 。为码元宽度,其数学表示式为




式中:




或-1,其概率分别为 。GMSK是角度调制信号,已调信号写作:
 


式中:
表示和的卷积。
GMSK信号的瞬时频率为:

 为调制灵敏度,由下式决定:

实际上(8)式是使调制指数为的最大频偏与传信速率的约束关系。


双极性码元通过高斯滤波器产生拖尾现象,所以相邻脉冲之间有重迭。由(6)式和(7)式知,对应某一码元,GMSK信号的频偏不仅和该码元有关,而且和相邻码元有关。也就是说在不同的码流图案下,相同码元(比如同为“+1”或“-1”)的频偏是不同的。


相邻码元之间的相互影响程度和高斯滤波器的参数有关,也就是说和高斯滤波器的3dB带宽B有关。通常将高斯滤波器的3dB带宽B和输入码元宽度T的乘积BT值作为设计高斯滤波器的一个主要参数。BT值越小,相邻码元之间的相互影响越大。理论分析和计算机模拟结果表明 。BT值越小,GMSK信号功率频谱密度的高额分量衰减越快。主瓣越小,信号所占用的频带越窄,带外能量的辐射越小,邻道干扰也越小。


三、用FX489实现GMSK信号的调制和解调


FX489是CML公司一种用于GMSK调制解调的芯片,内部包括一个高斯滤波器,整形电路及其它附属电路。高斯

来源:电子查询网  作者:田日才 刘文贵


一、引言


l979年由日本国际电报电话公司提出的GMSK调制方式.有较好的功率频谱特性,较忧的误码性能,特别是带外辐射小,很适用于工作在VHF和UHF频段的移动通信系统,越来越引起人们的关注。GMSK调制方式的理论研究已较成熟.实际应用却还不多,主要是由于高斯滤波器的设计和制作在工程上还有一定的困难。


二、GMSK调制方式的工作原理及特点


调制前高斯滤波的最小频移键控简称GMSK,基本的工作原理是将基带信号先经过高斯滤波器成形,再进行最小频移键控(MSK)调制(图1)。由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿,亦无拐点,因此频谱特性优于MSK信号的频谱特性。



图1 GMSK调制


高斯滤波器的频率传输函数为





式中是与滤波器3dB带宽B有关的一个系数,其冲激响应为:





假设输入数据流为二进制非归零信号,传输速率为 。为码元宽度,其数学表示式为




式中:




或-1,其概率分别为 。GMSK是角度调制信号,已调信号写作:
 


式中:
表示和的卷积。
GMSK信号的瞬时频率为:

 为调制灵敏度,由下式决定:

实际上(8)式是使调制指数为的最大频偏与传信速率的约束关系。


双极性码元通过高斯滤波器产生拖尾现象,所以相邻脉冲之间有重迭。由(6)式和(7)式知,对应某一码元,GMSK信号的频偏不仅和该码元有关,而且和相邻码元有关。也就是说在不同的码流图案下,相同码元(比如同为“+1”或“-1”)的频偏是不同的。


相邻码元之间的相互影响程度和高斯滤波器的参数有关,也就是说和高斯滤波器的3dB带宽B有关。通常将高斯滤波器的3dB带宽B和输入码元宽度T的乘积BT值作为设计高斯滤波器的一个主要参数。BT值越小,相邻码元之间的相互影响越大。理论分析和计算机模拟结果表明 。BT值越小,GMSK信号功率频谱密度的高额分量衰减越快。主瓣越小,信号所占用的频带越窄,带外能量的辐射越小,邻道干扰也越小。


三、用FX489实现GMSK信号的调制和解调


FX489是CML公司一种用于GMSK调制解调的芯片,内部包括一个高斯滤波器,整形电路及其它附属电路。高斯

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