GMSK调制与非相干数字解调Word文件下载.docx

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以上要求是为了抑制高频分量、防止过量的瞬时频率偏移以及满足相干检测所需要的。

高斯低通滤波器的冲击响应为

式中，Bb为高斯滤波器的3dB带宽。

该滤波器对单个宽度为Tb的矩形脉冲的响应为

当BbTb取不同值时，g（t）的波形如图5-1所示

图5-1高斯滤波器的矩形脉冲响应

GMSK的信号表达式为

GMSK的相位路径如图5-2所示。

从图5-1和5-2可以看出，GMSK是通过引入可控的码间干扰（即部分响应波形）来达

到平滑相位路径的目的，它消除了MSK相位路径在码元转换时刻的相位转折点。

从图中还

可以看出，GMSK信号在一码元周期内的相位增量，不像MSK那样固定为±

\u960X/2，而是随着输入序列的不同而不同。

由式（5-4）可得

尽管g（t）的理论是在－∞＜t＜＋∞范围取值，但实际中需要对g（t）进行截短，仅取

（2N+1）Ts区间，这样可以证明在码元变换时刻的取值（）θθ（）s是有限的。

这样我们就可以

事先制作Cosθ（t）和Sinθ（t）两张表，根据输入数据读出相应的值，再进行正交调制就可以得到GMSK信号，如图5-3所示

图5-4描述出了GMSK信号的功率谱密度。

图中，横坐标的归一化频率（（f—fc）Ts），

纵坐标为谱密度，参变量BsTs为高斯低通滤波器的归一化3dB带宽Bs与码元长度Ts的乘积。

BsTs=∞的曲线是MSK信号的功率谱密度，由图可见，GMSK信号的频谱随着

BsTs值的减小变得紧凑起来。

需要说明的是，GMSK信号频谱特性的改善是通过降低误比特率性能换来的。

前置滤波器的带宽越窄，输出功率谱就越紧凑，误比特率性能变得越差。

不过，当时，误比特率性能下降并不严重。

在本实验中，不采用硬件构成高斯低通滤波器进行调制的方法，而是将GMSK的所有

组合波形数据（高斯滤波后的）计算出来，然后将得到的数据输入EEPROM中，最后通过

数据（、IQ）进行寻址访问，取出相应的GMSK成形信号。

四、Systemview实验图

模块介绍

1，差分编码模块

功能介绍：

先对基带信号进行抽样，再通过异或门将当前信号Xn与前一信号Xn-1进行异或，即差分编码。

再通过保持器，采样器将信号保持。

2，串并转换模块

功能介绍:

此模块将编码后的信号分成I，Q两路分别进行调制，在I路先延迟采样，再压缩采样，保持，再通过高斯滤波器。

Q路先压缩采样再延迟一个码元，再保持，高斯滤波器。

其中I路的延迟采样和两路中的压缩采样保证了串并转换的实现。

而因为是GMSK信号，所以必须通过高斯低通滤波器，来达到抑制高频分量，防止过量的瞬时频率偏移以及满足相干检测的目的。

3，GMSK调制模块

此模块中有两个信号发生源，第一个信号发生源产生基带信号的频率四分之一的信号，即f/4。

用这个波来对IQ路信号通过乘法器分别进行调制。

第二个时载波发生器，对信号继续进行调制。

之后IQ路调制信号通过加法器合成GMSK调制信号，到此GMSK的调制就完成了。

4，载波提取模块

因为是非相干解调，不能直接提取载波，所以通过科斯特斯环提取载波来进行GMSK信号的解调。

5，基带时延检波模块

用1个码元的检波器输入信号的相位差，进行码判决。

五、systemview器件参数

器件编号

器件名称

参数

器件参数

伪随机序列

1，幅度2频率3电平数4偏置5相位

Token0Parameters:

Source:

PNSeq

Amp=1v

Offset=0v

Rate=10Hz

Levels=2

Phase=0deg

MaxRate=400Hz

28，101，115，119，119，120，121，122，124，125，128

分析

Analysis

Inputfromt0OutputPort0

MaxInputRate=400Hz

1，30，137，140

采样器

1，采样速率2，采样点时间宽度3，采样时间偏差

Operator:

Sampler

Non-InterpRight

Aperture=0sec

ApertureJitter=0sec

MaxRate=10Hz

32

增益

1单位选择2，增益

Gain

Gain=1

GainUnits=Linear

31

异或门

1输出延时2输出真假3阈值

Token31Parameters:

Logic:

XOR

GateDelay=0sec

Threshold=100e-3v

TrueOutput=1v

FalseOutput=-1v

RiseTime=0sec

FallTime=0sec

5，6，34

保持器

1增益2选择保持两采样点之间的最后一个值或零

Hold

LastValue

OutRate=400Hz

2

采样延迟

1，延迟点数2初始化条件3图符属性

Token2Parameters:

Operator:

SmplDelay

Delay=1samples

=100e-3sec

Attribute=Passive

InitialCondition=0v

FillLastRegister

Output0=Delayt4

Output1=Delay-dT

MaxRate（Port0）=10Hz

3，4

抽样器压缩

1，抽样系数

Decimator

DecimateBy2

MaxRate=5Hz

107，144

高斯滤波器

LinearSys

GaussianFIR

Fc=3Hz

DecimateBy1

QuantBits=None

Taps=133

InitCndtn=Transient

DSPModeDisabled

72，73，74，94，95

变量延迟

1最小延迟2最小延迟控制3最大延迟4最大延迟控制5延迟类型

Delay

Non-Interpolating

Delay=100e-3sec

Output0=Delayt6

8，9，13，14，87，88，96，97

乘法器

Multiplier:

NonParametric

Inputsfrom1318

Outputsto10120

10，99

加法器

Adder:

Inputsfrom89

Outputsto128142

142

带通滤波器

ButterworthBandpassIIR

3Poles

LowFc=34Hz

HiFc=46Hz

102，103

低通滤波器

ButterworthLowpassIIR

Fc=10Hz

116

科斯特斯环

1vco频率2vco相位3vco调制增益4环路滤波器系数

Comm:

Costas

VCOFreq=40Hz

VCOPhase=0deg

ModGain=1Hz/v

LoopFltr=1+1/s+1/s^2

Output0=BasebandInPhase

Output1=BasebandQuadrature

Output2=VCOInPhaset87

Output3=VCOQuadraturet115t88

133

取负数

Token133Parameters:

Negate

100

缓冲器

Logic:

Buffer

Threshold=10e-3v

六，实验结果

1，原NRZ码与解调NRZ码

2，I路成型波与I路解调波

3，Q路成型波与Q路解调波

这是将基带信号按老师要求改成20Hz后的实验结果。

4，这个是GMSK调制信号的频谱图，由图可知，该信号的频率在20Hz～60Hz。

5，这个是提取载波解调后的信号的频谱图。

这两个图中的数据为修改各个滤波器的参数的来源。

七，修改过程

————参数修改如下图，其实红色字体为与原图参数不同，即修改的参数——————

Rate=20Hz

Rate=20Hz

MaxRate=20Hz

Threshold=50e-3v

MaxRate=20Hz

=50e-3sec

MaxRate（Port0）=20Hz

Fc=6Hz

Taps=67

Delay=50e-3sec

LowFc=20Hz

HiFc=60Hz

Fc=20Hz