[畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 精品]現(xiàn)代移動(dòng)通信中的調(diào)制技術(shù)研究 畢業(yè)設(shè)計(jì)及任務(wù)書

1、計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院本科生畢業(yè)論文現(xiàn)代移動(dòng)通信中的調(diào)制技術(shù)研究modulation of modern mobile communication technology作 者： 學(xué) 號(hào)：專 業(yè)：通信工程班 級(jí)：通信4 班指導(dǎo)教師： 答辯時(shí)間：畢業(yè)論文任務(wù)書通信工程本科專業(yè)（06級(jí)）題目： 現(xiàn)代移動(dòng)通信中的調(diào)制技術(shù)研究學(xué)生姓名： 班級(jí)：06級(jí)通信 4 班 學(xué)號(hào)： 題目類型： 科學(xué)研究（k） 指導(dǎo)教師： 王老師 一 畢業(yè)論文題目簡介調(diào)制技術(shù)是任何頻帶通信中的最重要的一項(xiàng)技術(shù)。為了更好的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信，合理的選擇移動(dòng)通信中的調(diào)制方式是極為關(guān)鍵的。該題目要求學(xué)生在了解基本的調(diào)制技術(shù)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究應(yīng)用在現(xiàn)代移

2、動(dòng)通信中的各種調(diào)制技術(shù)的原理及它們各自優(yōu)缺點(diǎn)及具體應(yīng)用，并能采用matlab語言和simulink仿真來實(shí)現(xiàn)這些調(diào)制技術(shù)并比較它們的性能。二 畢業(yè)論文的任務(wù)1、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，要求在10篇以上，外文資料不少于2篇；2、研究各種應(yīng)用在現(xiàn)代移動(dòng)通信中的調(diào)制技術(shù)的原理，從理論上分析比較各種調(diào)制解調(diào)技術(shù)。3、利用matlab語言編程和simulink來實(shí)現(xiàn)這些調(diào)制解調(diào)技術(shù)，并對(duì)不同調(diào)制解調(diào)技術(shù)的性能進(jìn)行比較。4、撰寫畢業(yè)論文；5、完成1-3萬個(gè)字符的外文翻譯。三 畢業(yè)論文的主要內(nèi)容、要求及技術(shù)指標(biāo)1.學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)有的應(yīng)用在現(xiàn)代移動(dòng)通信中的各種調(diào)制技術(shù)的基本原理；2.比較各種調(diào)制解調(diào)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)；3.

3、利用matlab語言編程實(shí)現(xiàn)這些調(diào)制解調(diào)技術(shù)，并給出比較分析；4.利用simulink仿真實(shí)現(xiàn)這些調(diào)制解調(diào)技術(shù)，并給出比較分析；5.對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析、比較，得出自己的結(jié)論。四 畢業(yè)論文提交的成果1. 畢業(yè)論文一份。2. 完成10000-30000個(gè)印刷符號(hào)的外文文獻(xiàn)翻譯稿一篇。3. 完成畢業(yè)論文簡介一份，要求4頁，科技論文格式。4. 刻制光盤一張；五 畢業(yè)論文的主要參考文獻(xiàn)1.李建新. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)分析與仿真matlab 通信工具箱. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.2.樊昌信. 通信原理. 北京:國防工業(yè)出版社,2002.3.劉敏. matlab 通信仿真與應(yīng)用. 北京:國防工業(yè)出

4、版社4. 曹志剛等著. 現(xiàn)代通信原理. 北京：清華大學(xué)出版社.20015. 5. 李文海著 數(shù)字通信技術(shù). 北京：人民郵電出版社，1991 6. 吳偉陵等著. 移動(dòng)通信原理. 北京：電子工業(yè)出版社，20057. 吳玲達(dá)等著.計(jì)算機(jī)通信.長沙：國防工業(yè)出版社，2001六 各階段時(shí)間安排（共13周）：設(shè)計(jì)內(nèi)容周數(shù)起止日期完成情況教師簽字搜集參考資料，分析題目要求。1周3.22-3.26查閱相關(guān)資料2周3.29-4.2了解現(xiàn)代移動(dòng)通信中的調(diào)制技術(shù)3 周4.5-4.9研究現(xiàn)代移動(dòng)通信中的各種解調(diào)技術(shù)。4周4.12-4.16學(xué)習(xí)相關(guān)編程軟件5周4.19-4.23編程實(shí)現(xiàn)6周4.26-4.30編程調(diào)試7周

5、5.3-5.7編程調(diào)試8周5.10-5.14用simulink仿真實(shí)現(xiàn)各種調(diào)制解調(diào)技術(shù)。9周5.17-5.21撰寫畢業(yè)論文。10周5.24-5.28撰寫畢業(yè)論文。11周5.31-6.4修改畢業(yè)論文。12周6.7-6.11準(zhǔn)備答辯資料。13周6.14-6.182010年3月16日摘要 調(diào)制技術(shù)是任何頻帶通信中最重要的一項(xiàng)技術(shù)?，F(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)都使用數(shù)字調(diào)制技術(shù)，數(shù)字調(diào)制技術(shù)的改進(jìn)也是通信系統(tǒng)性能提高的重要途徑。本文首先研究了幾種基本的數(shù)字調(diào)制方式和廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代移動(dòng)通信中的新型數(shù)字調(diào)制技術(shù)。然后，運(yùn)用仿真軟件matlab對(duì)其進(jìn)行編程仿真，通過仿真圖形觀察了調(diào)制解調(diào)過程中各環(huán)節(jié)的時(shí)域波形，并結(jié)合數(shù)

6、字調(diào)制技術(shù)的調(diào)制原理，跟蹤分析了各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)調(diào)制性能的影響及仿真模型的可靠性。最后，在仿真的基礎(chǔ)上分析比較了各種調(diào)制技術(shù)的性能。關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信；數(shù)字調(diào)制；分析與仿真；matlababstractmodulation of any frequency band communications is the most important technology. modern mobile communication systems use digital modulation, using digital modulation techniques to improve communication

7、system performance is also an important way to improve. this paper studies several basic digital modulation methods and which widely used in modern mobile communication in the new digital modulation techniques. then, using simulation software matlab be programmed simulation to observe the modulation

8、 and demodulation process of drawing each part of the time domain waveforms, and modulation combined with digital modulation principle, track and analyze the performance of each part of the impact on the modulation and simulation reliability of the model. finally, analysising and comparing the perfo

9、rmance of various modulation techniques based on the simulation.key words: mobile communications; digital modulation; analysis and simulation; matlab目 錄第1章 緒論71.1 移動(dòng)通信技術(shù)概述71.2 調(diào)制技術(shù)71.2.1 調(diào)制技術(shù)的概念71.2.2 調(diào)制技術(shù)的分類71.3 數(shù)字調(diào)制的意義81.4 matlab在通信系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用8第2章 基本數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的原理82.1 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的原理82.1.1 二進(jìn)制幅度鍵控（2ask）82.1.2

10、二進(jìn)制頻移鍵控（2fsk）82.1.3 二進(jìn)制相移鍵控（2psk）82.1.4 二進(jìn)制差分相移鍵控（2dpsk）82.2 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制82.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式的性能比較8第三章 新型調(diào)制系統(tǒng)的原理83.1 最小頻移鍵控（msk）83.1.1 msk信號(hào)的基本原理83.1.2 msk信號(hào)的產(chǎn)生83.1.3 msk信號(hào)的解調(diào)83.2 高斯濾波最小頻移鍵控（gmsk）83.2.1 gmsk調(diào)制原理83.2.2 gmsk解調(diào)原理83.2.3 gmsk的功率譜密度83.3 四相相移鍵控（qpsk）83.3.1 qpsk的基本原理83.3.2 qpsk的調(diào)制原理83.3.3 qpsk解調(diào)原理83.4

11、 交錯(cuò)正交相移鍵控（oqpsk）83.4.1 oqpsk基本原理83.4.2 oqpsk的調(diào)制原理83.4.3 oqpsk的解調(diào)原理83.5 正交頻分復(fù)用（ofdm）83.5.1 ofdm概述83.5.2 ofdm的基本原理83.5.3 ofdm的實(shí)現(xiàn)836 正交幅度調(diào)制（qam）83.6.1 qam表示式83.6.2 mqam的信號(hào)的矢量表示83.6.3 qam的星座圖83.6.4 星座圖的選擇參數(shù)83.6.5 矩形星座mqam信號(hào)的產(chǎn)生83.6.6 16qam的調(diào)制信號(hào)調(diào)制原理83.7 數(shù)字調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用8第4章 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的仿真和結(jié)果分析84.1 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的仿真分析84.2 msk

12、信號(hào)仿真84.2.1 msk信號(hào)仿真思路84.2.2 msk信號(hào)的仿真結(jié)果分析84.3 qpsk信號(hào)仿真84.3.1 qpsk信號(hào)的仿真思路84.3.2 qpsk信號(hào)仿真結(jié)果分析84.4 qam信號(hào)仿真84.4.1 16qam的仿真思路84.4.2 16qam仿真結(jié)果分析8結(jié) 論8參考文獻(xiàn)8致 謝8附錄8第1章 緒論1.1 移動(dòng)通信技術(shù)概述移動(dòng)通信技術(shù)是在20世紀(jì)80年代開始發(fā)展起來的，移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過固定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，普及范圍相當(dāng)廣泛。itu預(yù)計(jì)2010年全球移動(dòng)蜂窩用戶數(shù)量將達(dá)到50億，人們對(duì)移動(dòng)通信的需求推動(dòng)了移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，至今，移動(dòng)通信已經(jīng)歷了20世紀(jì)80年代的第一

13、代模擬技術(shù)（1g）和90年代的第二代窄帶數(shù)字技術(shù)（2g）這兩個(gè)發(fā)展階段。近些年來，隨著無線通信寬帶化技術(shù)的突破，移動(dòng)通信正在向以cdma為基礎(chǔ)，以寬帶化通信為特征的第三代3g技術(shù)發(fā)展，伴隨著第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3g）逐步實(shí)施，移動(dòng)通信未來的發(fā)展及演進(jìn)問題成了研究熱點(diǎn)，因此第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4g）被提出。移動(dòng)通信經(jīng)歷了1g和2g，完成了從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的過渡，現(xiàn)正在向3g過渡和走向更遠(yuǎn)的4g，把移動(dòng)通信從窄帶推向?qū)挕?.2 調(diào)制技術(shù)1.2.1 調(diào)制技術(shù)的概念在移動(dòng)通信中，信源產(chǎn)生的原始信號(hào)絕大部分需要經(jīng)過調(diào)制，變換為適合于在信道內(nèi)傳輸?shù)男盘?hào)，才能在線路中傳輸。把輸入信號(hào)變換為適合于通過信道

14、傳輸?shù)牟ㄐ?，這一變換過程成為調(diào)制。通常把原始信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)，也稱基帶信號(hào)；被調(diào)制的高頻周期性脈沖起運(yùn)載原始信號(hào)的作用，因此稱載波。調(diào)制技術(shù)其實(shí)也就是實(shí)現(xiàn)了信源與信道的頻帶匹配。調(diào)制技術(shù)主要有一下3個(gè)方面的功能。1.頻率變換：為了采用無線傳送方式，如將（0.3mhz3.4khz）有效帶寬內(nèi)的信號(hào)調(diào)制到高頻段上去。2.實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用：例如將多路型號(hào)互不干擾地安排在同一物理信道中傳輸。3.提高抗干擾性：抗干擾性（即可靠性）與有效性互相制約，通常可通過犧牲有效性來提高抗干擾性，如fm替代am。1.2.2 調(diào)制技術(shù)的分類調(diào)制器模型如圖1-1所示。 圖1-1調(diào)制系統(tǒng)模型圖1-1中，是源信號(hào)通常用于調(diào)制載波

15、的幅度、頻率、相位，也稱調(diào)制信號(hào)；是載波信號(hào)；是已調(diào)信號(hào)，可能是調(diào)幅信號(hào)，也可能是調(diào)頻信號(hào)等。調(diào)制技術(shù)自從產(chǎn)生到現(xiàn)在為止，經(jīng)歷了很多代的變化，新型調(diào)制技術(shù)層出不窮。調(diào)制技術(shù)的分類方法有很多種，一般來講，可以從以下幾個(gè)角度對(duì)調(diào)制技術(shù)進(jìn)行分類，如表1-1所列。表1-1調(diào)制技術(shù)的分類按信號(hào)的不同分模擬調(diào)制，特點(diǎn)：是連續(xù)信號(hào)數(shù)字調(diào)制，特點(diǎn)：是數(shù)字信號(hào)按載波信號(hào)不同分連續(xù)波調(diào)制，特點(diǎn)：連續(xù)，如脈沖調(diào)制，特點(diǎn)：為脈沖，如周期矩形脈沖序列按調(diào)制器功能的功能分幅度調(diào)制，特點(diǎn)：用改變的幅度，如am、dsb、ssb、vsb頻率調(diào)制，特點(diǎn)：用改變的頻率，如fm相位調(diào)制，特點(diǎn)：用改變的相位，如pm按調(diào)制器傳輸函數(shù)來分

16、線性調(diào)制，特點(diǎn)：調(diào)制前后的頻譜呈現(xiàn)線性搬移關(guān)系非線性調(diào)制,特點(diǎn)：無上述關(guān)系，且調(diào)制后產(chǎn)生許多新成份1.3 數(shù)字調(diào)制的意義現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)都使用數(shù)字調(diào)制技術(shù)?，F(xiàn)有的通信系統(tǒng)都在由模擬方式向數(shù)字方式過渡，數(shù)字通信具有很多模擬通信不可比擬的優(yōu)勢，數(shù)字通信技術(shù)采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行加密和差錯(cuò)控制，便于集成。因此這里我們重點(diǎn)討論數(shù)字調(diào)制技術(shù)。 數(shù)字調(diào)制是指用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波的某些參量進(jìn)行控制，使載波的這些參量隨基帶信號(hào)的變化而變化。根據(jù)控制的載波參量的不同，數(shù)字調(diào)制有調(diào)幅、調(diào)相和調(diào)頻三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。由于傳輸失真、傳輸損耗以及保證帶內(nèi)特性的原因，基帶信號(hào)不適合在各種信道上進(jìn)行長距離傳輸

17、。為了進(jìn)行長途傳輸，必須對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行載波調(diào)制，將信號(hào)頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸。因此，大部分現(xiàn)代通信系統(tǒng)都使用數(shù)字調(diào)制技術(shù)。另外，由于數(shù)字通信具有建網(wǎng)靈活，容易采用數(shù)字差錯(cuò)控制技術(shù)和數(shù)字加密，便于集成化，并能夠進(jìn)入綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（isdn網(wǎng)），所以通信系統(tǒng)都有由模擬方式向數(shù)字方式過渡的趨勢。因此，對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)的分析與研究越來越重要，數(shù)字調(diào)制作為數(shù)字通信系統(tǒng)的重要部分之一，對(duì)它的研究也是有必要的。通過對(duì)調(diào)制系統(tǒng)的仿真，我們可以更加直觀的了解數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能及影響性能的因素，從而便于改進(jìn)系統(tǒng)，獲得更佳的傳輸性能。1.4 matlab在通信系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用matlab是一種交互式的、以矩

18、陣為基礎(chǔ)的軟件開發(fā)環(huán)境,它用于科學(xué)和工程的計(jì)算與可視化。其編程功能簡單,并且很容易擴(kuò)展和有創(chuàng)造新的命令與函數(shù)。應(yīng)用可方便地解決復(fù)雜數(shù)值計(jì)算問題。具有強(qiáng)大的simulink動(dòng)態(tài)仿真環(huán)境,可以實(shí)現(xiàn)可視化建模和多工作環(huán)境間文件互用和數(shù)據(jù)交換。simulink支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng),也支持多種采樣速率的多速率系統(tǒng);simulink為用戶提供了用方框圖進(jìn)行建模的圖形接口,它與傳統(tǒng)的仿真軟件包用差分方程和微分方程建模相比,更直觀、方便和靈活。用戶可以在和simulink兩種環(huán)境下對(duì)自己的模型進(jìn)行仿真、分析和修改。用于實(shí)現(xiàn)通信仿真的通信工具包(communication toolbox,

19、也叫commlib,通信工具箱)是語言中的一個(gè)科學(xué)性工具包,提供通信領(lǐng)域中計(jì)算、研究模擬發(fā)展、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的功能,可以在環(huán)境下獨(dú)立使用,也可以配合simulink使用。另外，matlab的圖形界面功能gui（graphical user interface）能為仿真系統(tǒng)生成一個(gè)人機(jī)交互界面，便于仿真系統(tǒng)的操作。因此，在通信系統(tǒng)仿真中得到了廣泛應(yīng)用，本文也選用該工具對(duì)數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行仿。第2章 基本數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的原理數(shù)字調(diào)制的目的是使所傳送的信息能夠很好地適應(yīng)于信道特性，以達(dá)到最有效、最可靠的傳播。在移動(dòng)通信中，由于顛簸傳輸?shù)臈l件極其惡劣，是接收信號(hào)幅度發(fā)生很大的變化，衰減幅度達(dá)到最小。因此，

20、在移動(dòng)通信中必須采用抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)制方式。調(diào)頻制在抗干擾和抗衰落性能上優(yōu)于調(diào)幅制，但調(diào)頻制也存在著固有的缺點(diǎn)，需要占用較大的帶寬，同時(shí)還存在著門限效應(yīng)。當(dāng)然要同時(shí)實(shí)現(xiàn)這些最佳的特性是不可能的，因?yàn)槊糠N特性都有其局限性，且互相之間會(huì)有矛盾。例如，要獲得較高的帶寬效率，可選用多電平調(diào)制，但它要求線性放大，因此會(huì)使功率效率降低，而且已調(diào)波的包絡(luò)變化大。如果采用恒包絡(luò)調(diào)制，因要求非線性放大，所以它具有高的功率效率，但又會(huì)引起較大的帶外輻射。因此，只能折中考慮上述要求?？傊捎谜{(diào)制技術(shù)的最終目的，就是使調(diào)制以后的調(diào)制信號(hào)對(duì)于干擾有較強(qiáng)的抵抗作用，同時(shí)對(duì)相鄰的信道信號(hào)干擾較小，解調(diào)方便且易于集成。數(shù)字

21、調(diào)制可以分為二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制，多進(jìn)制調(diào)制是二進(jìn)制調(diào)制的推廣。近年來隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展，調(diào)制技術(shù)也隨之快速發(fā)展，基礎(chǔ)的調(diào)制技術(shù)已不能滿足現(xiàn)代移動(dòng)通信的要求，因此在原有調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的調(diào)制技術(shù)有msk、gmsk、qpsk、oqpsk、ofdm等。下面介紹二進(jìn)制調(diào)制方式以及新型的調(diào)制方式。2.1 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的原理2.1.1 二進(jìn)制幅度鍵控（2ask）振幅鍵控是利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息，而其頻率和初始相位保持不變。載波在數(shù)字信號(hào)1或0的控制下通或斷，在信號(hào)為1的狀態(tài)載波接通，此時(shí)傳輸信道上有載波出現(xiàn)；在信號(hào)為0的狀態(tài)下，載波被關(guān)斷，此時(shí)傳輸信道上無載波傳送。那么在接收

22、端我們就可以根據(jù)載波的有無還原出數(shù)字信號(hào)的1和0。2ask信號(hào)功率譜密度的特點(diǎn)如下： （1）由連續(xù)譜和離散譜兩部分構(gòu)成；連續(xù)譜由傳號(hào)的波形g(t)經(jīng)線性調(diào)制后決定，離散譜由載波分量決定；（2）已調(diào)信號(hào)的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的二倍。2.1.2 二進(jìn)制頻移鍵控（2fsk）頻移鍵控是利用兩個(gè)不同頻率f1和f2的振蕩源來代表信號(hào)1和0，用數(shù)字信號(hào)的1和0去控制兩個(gè)獨(dú)立的振蕩源交替輸出。在2fsk中，載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化。對(duì)二進(jìn)制的頻移鍵控調(diào)制方式，其有效帶寬為b=2xf+2fb,xf是二進(jìn)制基帶信號(hào)的帶寬也是fsk信號(hào)的最大頻偏，由于數(shù)字信號(hào)的帶寬即fb值大，所以二

23、進(jìn)制頻移鍵控的信號(hào)帶寬b較大，頻帶利用率小。2fsk功率譜密度的特點(diǎn)如下： (1) 2fsk信號(hào)的功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分構(gòu)成,離散譜出現(xiàn)在和位置；(2) 功率譜密度中的連續(xù)譜部分一般出現(xiàn)雙峰。若兩個(gè)載頻之差|，則出現(xiàn)單峰。2.1.3 二進(jìn)制相移鍵控（2psk）在相移鍵控中，載波相位受數(shù)字基帶信號(hào)的控制，如在二進(jìn)制基帶信號(hào)中為0時(shí)，載波相位為0或，為1時(shí)載波相位為或0，從而達(dá)到調(diào)制的目的。2psk信號(hào)的功率密度有如下特點(diǎn)： (1) 由連續(xù)譜與離散譜兩部分組成；(2) 帶寬是絕對(duì)脈沖序列的二倍； (3) 與2ask功率譜的區(qū)別是當(dāng)p1/2時(shí)，2psk無離散譜，而2ask存在離散譜。 2.1.

24、4 二進(jìn)制差分相移鍵控（2dpsk）前面討論的2psk信號(hào)中，相位是以未調(diào)載波的相位作為參考基準(zhǔn)的。由于它利用載波相位的絕對(duì)數(shù)值表示數(shù)字信息，所以又稱為絕對(duì)相移。2psk在進(jìn)行相干解調(diào)時(shí)，由于載波恢復(fù)中相位有0、模糊性，導(dǎo)致解調(diào)過程中出現(xiàn)“反向工作”現(xiàn)象，恢復(fù)出的數(shù)字信號(hào)“1”和“0”倒置，從而使2psk難以實(shí)際應(yīng)用。為了克服此缺點(diǎn)，提出了二進(jìn)制差分?jǐn)?shù)字相移鍵控（2dpsk）方式。2.2 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制上面所討論的都是在二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的情況，在實(shí)際應(yīng)用中，我們常常用一種稱為多進(jìn)制（如4進(jìn)制，8進(jìn)制，16進(jìn)制等）的基帶信號(hào)。多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制載波參數(shù)有m種不同的取值，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制比二進(jìn)制數(shù)字調(diào)

25、制有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：一是由于多進(jìn)制數(shù)字信號(hào)含有更多的信息使頻帶利用率更高；二是在相同的信息速率下持續(xù)時(shí)間長，可以提高碼元的能量，從而減小由于信道特性引起的碼間干擾?，F(xiàn)實(shí)中用得最多的一種調(diào)制方式是多進(jìn)制相移鍵控（mpsk）。多進(jìn)制相移鍵控又稱為多相制，因?yàn)榛鶐盘?hào)有m種不同的狀態(tài)，所以它的載波相位有m種不同的取值，這些取值一般為等間隔。多進(jìn)制相移鍵控有絕對(duì)移相和相對(duì)移相兩種，實(shí)際中大多采用四相絕對(duì)移相鍵控（4psk，也稱qpsk），四相制的相位有0、/2、3/2四種，分別對(duì)應(yīng)四種狀態(tài)11、01、00、10。2.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式的性能比較2ask和2pak所需要的帶寬是碼元速率的2倍；2fs

26、k所需的帶寬比2ask和2pak都要高。各種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率取決于解調(diào)器輸入信噪比r。在抗加性高斯白噪聲方面，相干2psk性能最好，2fsk次之， 2ask最差。ask是一種應(yīng)用最早的基本調(diào)制方式。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，頻帶利用率較高；缺點(diǎn)是抗噪聲性能差，并且對(duì)信道特性變化敏感，不易是抽樣判決器工作在最佳判決門限狀態(tài)。fsk是數(shù)字通信中不可或缺的一種調(diào)制方式。其優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力較強(qiáng)，不受信道參數(shù)變化的影響，因此fsk特別適合應(yīng)用于衰落信道；缺點(diǎn)是占用頻帶較寬，尤其是mfsk，頻帶利用率較低。目前，調(diào)頻體制主要應(yīng)用于中，低速數(shù)據(jù)傳輸中。psk和dpsk是一種高傳輸效率的調(diào)制方式，其抗噪聲能

27、力比ask和fsk都強(qiáng)，且不易受信道特性變化的影響，因此在高、中速數(shù)據(jù)傳輸中得到了廣泛的應(yīng)用。絕對(duì)相移（psk）在相干解調(diào)時(shí)存在載波相位模糊度的問題，在實(shí)際中很少采用于直接傳輸，mdpsk應(yīng)用更為廣泛。和ask、fsk、psk、和dpsk對(duì)應(yīng)，分別有mask、mfsk、mpsk和mdpsk。這些多進(jìn)制數(shù)字鍵控的一個(gè)碼元中包括更多的信息量。但是，為了得到相同的誤比特率，它們需要使用更大的功率或占用更寬的頻帶。第三章 新型調(diào)制系統(tǒng)的原理3.1 最小頻移鍵控（msk）3.1.1 msk信號(hào)的基本原理msk波形有多種表示形式。下面是其中一種： (3.1)f為載波頻率，a為振幅，信號(hào)的功率e與成正比，相

28、位a(t)攜帶了所有的信息，其中 ， (3.2)為初始相位，我們認(rèn)為它是已知的。0.5為調(diào)制指數(shù)，它決定了一個(gè)符號(hào)帶來的相位變化, ,為相位平滑函數(shù)，它很大程度上決定了信號(hào)的形狀繼而影響到性能。給定輸入序列，msk的相位軌跡如圖3-1所示。各種可能的輸入序列所對(duì)應(yīng)的所有可能路徑如圖3-2所示。圖3-1 msk的相位序列圖3-2 msk可能的相位軌跡為一個(gè)分段函數(shù):當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，。其中l(wèi)可以被看作調(diào)制方法的記憶長度，它決定了每一個(gè)符號(hào)究竟影響到該符號(hào)以后的多少個(gè)符號(hào)間隔。實(shí)際上msk屬于連續(xù)相位調(diào)制(cpm)的一種，在cpm中l(wèi)=1時(shí)被稱作全響應(yīng)調(diào)制，當(dāng)l時(shí)被稱作部分響應(yīng)調(diào)制。msk屬于全響應(yīng)調(diào)，

29、即l=1。從msk的表達(dá)式可以得知，msk的相位是由兩部分組成的，一部分是載波隨時(shí)間連續(xù)增加的相位，另外一部分是攜帶信息的附加相位，它與原始數(shù)據(jù)息息相關(guān)，可以被稱為基帶相位.一般移頻鍵控(2fsk)兩個(gè)信號(hào)波形具有以下的相關(guān)系數(shù): (3.3)其中 (3.4)因?yàn)閙sk是一種正交調(diào)制，其信號(hào)波形的相關(guān)系數(shù)等于零，所以上式等號(hào)右側(cè)的第一項(xiàng)和第二項(xiàng)均應(yīng)為零。第一項(xiàng)等于零的條件是=,（k=1，2，3）令k等于其最小值1，則得到 (3.5)即傳號(hào)頻率和空號(hào)頻率在一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的相位累計(jì)嚴(yán)格的相差180。式(3-3)中等號(hào)右側(cè)第二項(xiàng)等于零的條件是。綜上所述得到的頻率約束關(guān)系: ，；，；， (3.6)在一個(gè)

30、符號(hào)周期內(nèi)必須包含四分之一載波周期的整數(shù)倍。載波頻率和傳號(hào)頻率相差四分之一符號(hào)速率，與空號(hào)頻率也相差四分之一的符號(hào)速率:； (3.7)從(3.2 )式可以看出，在一個(gè)碼元周期內(nèi)，其基帶相位總是線性累積，因此碼元終止位與起始相位之差也是。如果一個(gè)碼元是“1那么在該碼元周期內(nèi)，基帶相位均勻增加，在碼元末尾處基帶相位比碼元開始處基帶相位要大。相反如果一個(gè)碼元是“0”，那么在該碼元周期內(nèi)，基帶相位均勻減小，即在碼元末尾處基帶相位比碼元開始處基帶相位要小，這是msk的一個(gè)重要特征，也是差分解調(diào)的依據(jù)。所謂“連續(xù)”是指當(dāng)前所要討論的碼元。范圍內(nèi)，其起始相位等于與相鄰的前一個(gè)碼元的終一止相位(對(duì)應(yīng)于時(shí)的相位

31、)。對(duì)于任何一個(gè)碼元來說，它在一個(gè)碼元間隔內(nèi)，相對(duì)于載波相位差雖然只變化，但在這個(gè)碼元內(nèi)，相對(duì)于載波相位的實(shí)際數(shù)值卻是千變?nèi)f化的，這與它前面己經(jīng)發(fā)送過的碼流有關(guān)。相對(duì)于載波相位來說，由式(3-2)可知基帶相位值與時(shí)間t之間存在著一定的關(guān)系。又稱為附加相位函數(shù)，它是msk信號(hào)的總相位減去隨時(shí)間線性增長的載波相位而得到的剩余相位。的尾的基帶相位。此外，隨著k值的不同，是取值為1的隨機(jī)數(shù)，所以也是分段線表達(dá)式( 3-2 )是一直線方程式，直線的斜率是，截距是上個(gè)碼元末的相位函數(shù)以碼元寬度為段)。在任一碼元期間，此函數(shù)的變化量總是。當(dāng)，增大；當(dāng)時(shí)，減少。3.1.2 msk信號(hào)的產(chǎn)生msk是一種在無線移

32、動(dòng)通信中很有吸引力的數(shù)字調(diào)制方式，是由2fsk信號(hào)的改進(jìn)而來，因?yàn)樗幸韵聝煞N主要的特點(diǎn):（1）信號(hào)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)。譜密度隨頻率(遠(yuǎn)離信號(hào)帶寬中心)倒數(shù)的四次冪而下降，而通常的離散相位fsk信號(hào)的譜密度卻隨頻率倒數(shù)的平方下降。因此，msk信號(hào)在帶外產(chǎn)生的干擾非常小。這正是限帶工作情況下所希望有的寶貴特點(diǎn)。（2）信號(hào)包絡(luò)是恒定的，系統(tǒng)可以使用廉價(jià)高效的非線性器件。從相位路徑的角度來看，msk屬于線性連續(xù)相位路徑數(shù)字調(diào)制，是連續(xù)相位頻移鍵控(cpfsk)的一種特殊情況，有時(shí)也叫做最小頻移鍵控(msk )。 msk的“最小(minimum )”二字指的是這種

33、調(diào)制方式能以最小的調(diào)制指數(shù)(h=0.5)獲得正交的調(diào)制信號(hào)。msk信號(hào)表達(dá)式可正交展開為下式，其調(diào)制和解調(diào)框圖如3-3和3-4所示。 (3.8)圖3-3 msk信號(hào)的產(chǎn)生方法之一3.1.3 msk信號(hào)的解調(diào)實(shí)際解調(diào)器往往需要解決載波恢復(fù)時(shí)的相位模糊問題，因此在編碼器中，采用差分編碼的預(yù)編碼是必要的，同時(shí)在接收端必須在正交相干解調(diào)器輸出段也要附加一個(gè)差分譯碼器。msk解調(diào)器的原理框圖如圖3-4所示。圖中，。定時(shí)時(shí)鐘速率為，需要一個(gè)專門的同步電路來提取，如用平方環(huán)、判決反饋環(huán)、逆調(diào)制環(huán)等。圖3-4 msk相干解調(diào)框圖3.2 高斯濾波最小頻移鍵控（gmsk）gmsk作為一種高效的調(diào)制技術(shù)，是從oqp

34、sk，msk調(diào)制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種數(shù)字調(diào)制方式，gmsk的很多方面都優(yōu)于oqpsk和msk，比如頻帶更窄，實(shí)現(xiàn)起來更簡單，抗干擾能力更強(qiáng)。其特點(diǎn)是在數(shù)據(jù)流送交頻率調(diào)制器前先通過一個(gè)gauss濾波器(預(yù)調(diào)制濾波器)進(jìn)行預(yù)調(diào)制濾波，以減小兩個(gè)不同頻率的載波切換時(shí)的跳變能量，使得在相同的數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)頻道間距可以變得更緊密，因此gmsk信號(hào)比msk信號(hào)具有更窄的帶寬。由于數(shù)字信號(hào)在調(diào)制前進(jìn)行了gauss預(yù)調(diào)制濾波，調(diào)制信號(hào)在交越零點(diǎn)不但相位連續(xù)，而且平滑過濾。gmsk調(diào)制的信號(hào)頻譜緊湊、誤碼特性好，在數(shù)字移動(dòng)通信中得到了廣泛使用。gmsk信號(hào)是在msk調(diào)制信號(hào)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，msk信號(hào)可以看

35、成是調(diào)制指數(shù)為0.5的連續(xù)相位fsk信號(hào)。盡管msk它具有包絡(luò)恒定、相位連續(xù)、相對(duì)較窄的帶寬和能相干解調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，但它不能滿足某些通信系統(tǒng)對(duì)帶外輻射的嚴(yán)格要求。為了壓縮msk信號(hào)的功率譜，在msk調(diào)制前增加一級(jí)預(yù)調(diào)制濾波器，從而有效的抑制了信號(hào)的帶外輻射。預(yù)調(diào)制濾波器應(yīng)具有的特性：帶寬窄而帶外截止尖銳，以抑制不需要的高頻分量；脈沖響應(yīng)的過沖量較小，防止調(diào)制器產(chǎn)生不必要的瞬時(shí)頻偏；輸出脈沖響應(yīng)曲線的面積應(yīng)對(duì)應(yīng)于1/2的相移量，使調(diào)制指數(shù)為1/2。因此，gmsk采用滿足以上條件的高斯濾波器作為脈沖形成的濾波器。數(shù)據(jù)通過高斯濾波器，然后進(jìn)行msk調(diào)制，濾波器的帶寬由時(shí)間帶寬常數(shù)bt決定。在沒有載波漂移

36、以及鄰道的帶外輻射功率相對(duì)與總功率小于60db的情況下，選擇bt0.28比較適合于常規(guī)的(ieee定義頻段為3001000mhz)移動(dòng)無線通信系統(tǒng)。預(yù)制濾波器的引入使得信號(hào)的頻譜更為緊湊，但是它同時(shí)在時(shí)域上展寬了信號(hào)脈沖，引入了碼間干擾(isi)，具體的說，預(yù)調(diào)制濾波器使得脈沖展寬，使得波形在時(shí)域上大于碼元時(shí)間t。因此，有時(shí)候?qū)msk信號(hào)歸入部分響應(yīng)信號(hào)。3.2.1 gmsk調(diào)制原理高斯低通濾波器的脈沖響應(yīng)h(t)可以表示為 （3.9）其中，b是濾波器的3db帶寬。gmsk調(diào)制信號(hào)為： =, 0 （3.10） （3.11）其中為發(fā)送信號(hào)序列，為碼元能量，為符號(hào)周期，l為高斯濾波沖擊響應(yīng)長度，

37、為預(yù)高斯成形函數(shù)，b為高斯濾波器的3db帶寬，為載波頻率，為載波相位。對(duì)于=0.3，l=4，h=0.5的gmsk調(diào)制其基帶信號(hào)可以表示為 （3.12）其中：co= （3.13）其中信號(hào)能量的99.38%，對(duì)于更大的b，項(xiàng)所占的比重更大，故可以忽略的后半部分，gmsk基帶信號(hào)近似表示為： （3.14）其中,為的頻域響應(yīng)協(xié)議gsm05.04v8.0.0中定義了gmsk調(diào)制方式，如圖3-5所示。圖3-5 gmsk信號(hào)產(chǎn)生原理高斯濾波器的輸出脈沖經(jīng)msk調(diào)制得到gmsk信號(hào)，其相位路徑由脈沖的形狀決定。由于高斯濾波后的脈沖無陡峭沿，也無拐點(diǎn)，因此，相位路徑得到進(jìn)一步平滑，如圖3-6所示。圖3-6 gm

38、sk的相位路徑實(shí)現(xiàn)gmsk調(diào)制的關(guān)鍵是濾波器的設(shè)計(jì)。為了方便gmsk的解調(diào)，在調(diào)制之前需要對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行差分預(yù)編碼。設(shè)輸入數(shù)據(jù)為， () () （3.15）其中代表模2加，將差分編碼之后的不歸零數(shù)據(jù)，通過高斯低通濾波器和vco，即可輸出gmsk調(diào)制信號(hào)。高斯預(yù)調(diào)制濾波器的傳遞函數(shù)為： （3.16）式中。是濾波器的3db帶寬，為系統(tǒng)中可變參數(shù)，取的小，能夠使調(diào)制后的帶寬變窄，但會(huì)引起碼間干擾。時(shí)即為msk調(diào)制。高斯預(yù)調(diào)制濾波器的沖擊響應(yīng)函數(shù)為： （3.17）式中。 高斯預(yù)調(diào)制濾波器的矩形脈沖響應(yīng)為:其中函數(shù),其中*代表卷積。將上式代入上上式中，得到： （3.18）式中，。在歐洲gsm標(biāo)準(zhǔn)中，信道

39、傳輸速率為: （3.19）當(dāng)時(shí)，橫坐標(biāo)每格表示1個(gè)碼元寬度。的積分滿足：據(jù)式(3.18)可得gmsk信號(hào)的表達(dá)式為 （3-20）式中：為載波角頻率；為比特寬度；為輸入的不歸零數(shù)。3.2.2 gmsk解調(diào)原理gmsk信號(hào)的解調(diào)可以分為兩類，即相干解調(diào)與非相干解調(diào)。兩者的差別在于需不需要恢復(fù)載波相位，需要恢復(fù)載波相位的方法屬于相干解調(diào)，這是由于收發(fā)兩端的載波完全一致，有相干的效果而得名。在移動(dòng)或是室內(nèi)的無線應(yīng)用中，由多徑引起的衰落會(huì)使相干解調(diào)的性能嚴(yán)重下降，出現(xiàn)較高的誤碼門限。在這種條件下，非相干的方法更為適合，一方面，非相干的方法通常具有更簡單的硬件結(jié)構(gòu)，另一方面，非相干的方法也具有更低的誤碼門

40、限。所以以下我們將重點(diǎn)討論非相干的解調(diào)方式。使用相干解調(diào)技術(shù)，接收機(jī)需要知道參考相位，或者進(jìn)行精確的載波恢復(fù)。這也要求接收機(jī)擁有本振、鎖相環(huán)路、以及載波恢復(fù)電路等部分，這些都使得接收機(jī)的復(fù)雜程度和成本增加。gmsk信號(hào)可以類似的采用msk正交平衡調(diào)制方案，因此可以并行的實(shí)現(xiàn)對(duì)它的解調(diào)。通過分別對(duì)同相部分和正交部分進(jìn)行相干解調(diào)來達(dá)到性能的優(yōu)化，由接收機(jī)前端來的分別與相干載波和相乘，經(jīng)低通濾波后得到基帶信號(hào)和，然后作相位計(jì)算。調(diào)制器表示如圖3-7所示。邏輯電路lpd或匹配濾波器lpd或匹配濾波器帶通濾波器本振圖3-7 gmsk相干解調(diào)框圖由于本文重點(diǎn)討論gmsk信號(hào)的非相干解調(diào)方法，故只對(duì)gmsk

41、信號(hào)的相干解調(diào)作一簡要介紹。相干解調(diào)的方法中,輸入的gmsk信號(hào)同時(shí)與2路的相應(yīng)相干載波相乘,并分別進(jìn)行積分判決。積分判決交替工作,每次積分時(shí)間為2ts，即二者相差ts時(shí)間。在相干解調(diào)中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是相干載波的提取。1.gmsk的非相干解調(diào)目前gmsk信號(hào)解調(diào)的研究重點(diǎn)在非相干解調(diào)上，這是因?yàn)椋旱谝?、關(guān)于相干解調(diào)的研究工作己經(jīng)很全面了；第二、非相干解調(diào)技術(shù)相對(duì)于相干解調(diào)器有著明顯的價(jià)格優(yōu)勢；第三、非相干解調(diào)中的差分解調(diào)有著結(jié)構(gòu)簡單，潛在穩(wěn)定，不需要載波恢復(fù)時(shí)間。帶通濾波器c延時(shí)低通濾波器這里主要介紹非相干解調(diào)中的差分解調(diào)。非相干差分解調(diào)，利用接收信號(hào)以及其時(shí)延信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，基本原理如圖3-

42、8所示。圖3-8 差分解調(diào)基本原理圖其中c代表一個(gè)復(fù)常數(shù)(當(dāng)延時(shí)為t時(shí)，cj)。差分解調(diào)又分1bit、2bit、nbit差分解調(diào)。gmsk常使用1 bit、2bit差分解調(diào)。2.一比特差分檢測在接收端，調(diào)制后的gmsk信號(hào)經(jīng)過數(shù)字下變頻后恢復(fù)成i、q兩路信號(hào)后，可以運(yùn)用一比特差分檢測進(jìn)行解調(diào)。根據(jù)1比特差分檢測算法找出在一比特周期內(nèi)接收到的信號(hào)在相位方面的改變量。這種相位方面的改變量可以用式(3.21)表示。 （3.21）通過式(3.21)我們可以知道的值沒有超過tb，所以在一比特周期內(nèi)相位可能改變的最大值max=。如果 (3.22) 式(3.22)中的ar是接收到信號(hào)矢量的幅值，信號(hào)相位的改

43、變量 (3.23)d(t)表示解調(diào)的波形。對(duì)接收到的i路和q路分量的基帶信號(hào)通過a/d轉(zhuǎn)換器后，可以使用dsp來實(shí)現(xiàn)對(duì)其采用一比特差分檢測算法。通過一比特差分檢測算法，我們可以找出傳輸?shù)拇a元，在一比特周期時(shí)間內(nèi)的相位改變量。這種相位的改變量可以表示為 (3.24) 低通濾波器低通濾波器延遲tb延遲tb抽樣判決式(3.24)可以用圖3-9所示的原理來實(shí)現(xiàn)。圖3-9 一比特差分檢測當(dāng)?shù)闹荡笥诨虻扔诹銜r(shí)，接收到的數(shù)據(jù)是“1”；當(dāng)?shù)闹敌∮诹銜r(shí)，接收到的數(shù)據(jù)是“0”。采用一比特差分檢測算法的gmsk信號(hào)解調(diào)框圖如圖3-10所示。接收到的信號(hào)位同步和采樣1bit差分檢測低通濾波器低通濾波器iq圖3-10

44、gmsk信號(hào)解調(diào)框圖由于一比特差分檢測算法原理簡單，軟件編程時(shí)容易實(shí)現(xiàn)，故本次設(shè)計(jì)在gmsk信號(hào)的解調(diào)中采用的是一比特差分檢測算法。3.二比特延遲差分檢測二比特延遲差分檢測器框圖如圖3-11所示。圖3-11 二比特延遲差分檢測器框圖中頻輸出為： (3.25)lpf輸出為： (3.26)當(dāng)(k為整數(shù))時(shí)， (3.27)插入限幅器，去掉振幅的影響。上式中第一項(xiàng)為偶函數(shù)，不反映極性的變化，可作為直流分量，并將判決門限增加相應(yīng)的值g,第二項(xiàng)作為判決依據(jù)。判決規(guī)則為 y(t) g 判為“+1” y(t) g 判為“-1” 式（2.27）中的第二項(xiàng)為對(duì)應(yīng)經(jīng)差分編碼后的；對(duì)應(yīng)于； （3.28）則相應(yīng)在發(fā)端，

45、需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行差分編碼。二比特延遲差分檢測的誤碼率特性優(yōu)于相干解調(diào)的誤碼率特性；二比特延遲差分檢測的誤碼性能優(yōu)于一比特延遲差分檢測的誤碼性能。 這樣看來，使用2bit差分解調(diào)比使用1bit差分解調(diào)的效果好些，但是差分解調(diào)最后都要通過判決輸出，有時(shí)使用2bit差分解調(diào)不好選取判決門限，門限值選得太大太小都容易誤判，而1bit差分解調(diào)一般選取零為判決門限，誤判機(jī)會(huì)小一些。由于一比特差分檢測算法原理簡單，軟件編程時(shí)容易實(shí)現(xiàn)，故本次設(shè)計(jì)在gmsk信號(hào)的解調(diào)中采用的是一比特差分檢測算法。3.2.3 gmsk的功率譜密度令一個(gè)數(shù)字調(diào)相信號(hào)表示如下： (3-29)其中，是一個(gè)含有信息的隨機(jī)過程，也就是相

46、位路徑。為初始相位（分析中可以將其設(shè)為0）。功率譜分析方法較多，且各有其特點(diǎn)以及用途。主要方法大抵有以下幾種：（1）直接傅立葉變換法。通過直接推求截?cái)嘈盘?hào)的傅立葉變換獲得其振幅譜。再運(yùn)用符號(hào)統(tǒng)計(jì)的特征以及平穩(wěn)隨機(jī)過程的基本原理將其轉(zhuǎn)化為功率譜。這是一種確定信號(hào)向隨機(jī)信號(hào)譜分析過渡的直接而經(jīng)典的方法。（2）相關(guān)函數(shù)法。利用維納-辛欣定理利用自相關(guān)函數(shù)的估計(jì)值得傅立葉變換來獲得功率譜。（3）轉(zhuǎn)移概率法（信號(hào)流圖法）。首先列出個(gè)符號(hào)的轉(zhuǎn)移狀態(tài)并計(jì)算出相應(yīng)的轉(zhuǎn)移概率矩陣，然后利用包含該轉(zhuǎn)移概率的功率譜密度分析式直接計(jì)算其功率譜分布。（4）其他近代普估計(jì)法。最大熵法，最大似然譜估計(jì)法，自回歸譜估計(jì)法等。

47、上文介紹了直接法。該方法利用了帶通信號(hào)z(t)的截短形式直接求出z(t)的雙邊功率譜度。gmsk信號(hào)的功率譜密度相同，隨著bt常數(shù)的減小，旁瓣的衰落非?？?。例如，當(dāng)bt=0.5時(shí)，第一旁瓣比主瓣低20db。這里我們?cè)俅沃赋觯l譜的緊湊是一引入碼間干擾，增加誤碼率為代價(jià)的。在規(guī)定接收機(jī)所需要接受的已調(diào)波總功率的百分比的情況下，接收機(jī)帶通濾波器所需的歸一化帶寬時(shí)間常數(shù)bt，就定義為已調(diào)波占用的帶寬。表3-1顯示當(dāng)bt取不同值時(shí)，gmsk信號(hào)中包含給定百分比功率所占用的歸一化帶寬。表3-1 gmsk信號(hào)占用的歸一化帶寬bt90%99%99.8%99.99%0.20.520.790.991.220.2

48、50.570.861.091.370.50.691.041.332.08msk0.781.202.766.00表3-1的物理意義十分清楚。當(dāng)預(yù)調(diào)制濾波器的時(shí)間帶寬常數(shù)bt以及已調(diào)波的總功率一定時(shí)，若要求接收機(jī)收到的功率越大，則其占用的帶寬要求越寬，反之越窄；當(dāng)接收機(jī)牽制前置檢測濾波器的帶寬bt一定時(shí)，發(fā)送端濾波器時(shí)間帶寬常數(shù)bt越小，接收機(jī)越能夠通過的已調(diào)波功率的百分比就越大。矩形脈沖經(jīng)過預(yù)調(diào)高斯低通濾波器的脈沖形成之后，脈沖在時(shí)間上延伸，每個(gè)碼元的脈沖將延伸到相鄰碼元的時(shí)間間隔。這就會(huì)造成碼間干擾，并導(dǎo)致接收機(jī)在檢測一個(gè)碼元時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤的概率增加。圖3-12為時(shí)，第k個(gè)碼元與相鄰兩個(gè)碼元在時(shí)域上輸出得分解圖。圖中三段曲線分別代表第k-1,k,k+1個(gè)碼元的時(shí)域波形。這里,高斯低通濾波器的輸出是第k個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)三個(gè)脈沖相應(yīng)波形的線性疊加。這就是碼間干擾。圖3-12 高斯低通濾波器的時(shí)域分解（bt=0.3）可是，由高斯低通濾波器的脈沖響應(yīng)得知高斯濾波器的傳遞函數(shù)不滿足奈奎斯特準(zhǔn)則，因此我們不能利用奈奎斯特準(zhǔn)則消除碼間干擾。因此，在希望得到的射頻帶寬和由