GMSK簡(jiǎn)介及工作原理和特點(diǎn)

1、華北科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)GMSK實(shí)現(xiàn)與性能仿真分析目錄摘要21緒論22 GMSK簡(jiǎn)介及工作原理和特點(diǎn)22.1 GMSK簡(jiǎn)介22.2工作原理33 GMSK調(diào)制原理53.1 GMSK調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用53.2 GMSK正交調(diào)制基帶信號(hào)產(chǎn)生原理53.3 GMSK調(diào)制原理圖84 GMSK解調(diào)94.1GMSK解調(diào)原理95 GMSK仿真原理圖105.1調(diào)制信號(hào)仿真原理圖105.2解調(diào)原理仿真框圖105.3調(diào)制與解調(diào)原理仿真總框圖116 GMSK系統(tǒng)性能分析116.1GMSK系統(tǒng)仿真圖116.2模塊參數(shù)設(shè)置126.3性能分析156.3.1調(diào)制信號(hào)與解調(diào)信號(hào)156.3.2 GMSK調(diào)制信號(hào)幅度和相角波形166.3.

2、3 I路波型和Q路波型176.3.4 GMSK調(diào)制信號(hào)的頻譜圖186.3.5 GMSK調(diào)制信號(hào)眼圖206.3.6不同模塊的誤碼率比較226.3.6不同BT值時(shí)的誤碼率237 參考文獻(xiàn)238總結(jié)23第 23 頁(yè) 共 24 頁(yè)摘要 隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，許多優(yōu)秀的調(diào)制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中高斯最小頻移鍵控（GMSK）技術(shù)是無(wú)線通信中比較突出的一種二進(jìn)制調(diào)制方法，它具有良好的功率譜特性和較好的抗干擾性能，特別適用于無(wú)線通信和衛(wèi)星通信。目前，很多通信標(biāo)準(zhǔn)都采用了GMSK技術(shù)，例如，GSM，DECT等。為了適應(yīng)無(wú)線信道的特性，由該調(diào)制方式所產(chǎn)生的已調(diào)波應(yīng)具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：第一，包絡(luò)恒定或包絡(luò)起伏很小。第二

3、，具有最小功率譜占用率。高斯最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制方式正好具有上述特性。GMSK調(diào)制使在給定的帶寬和射頻信道條件下數(shù)據(jù)吞吐量最大。GMSK是當(dāng)前現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)關(guān)鍵詞：高斯最小頻移鍵控；調(diào)制；1緒論盡管MSK具有包絡(luò)恒定、占用相對(duì)較窄的帶寬和能進(jìn)行相干解調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，并且功率譜在主瓣以外衰減較快。但是，在移動(dòng)通信中，對(duì)信號(hào)帶外輻射功率的限制十分嚴(yán)格，一般要求必須衰減70dB以上。由于MSK信號(hào)仍不能滿足這樣的要求，因此，針對(duì)上述要求，提出了高斯最小頻移鍵控（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying，GMSK）。 GMSK是從MSK(最小移

4、頻鍵控)發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)，GMSK調(diào)制方式能滿足移動(dòng)通信環(huán)境下對(duì)鄰道干擾的嚴(yán)格要求，它以其良好的性能而被廣泛數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）所采用。 本課題主要通過(guò)了解GMSK傳輸特性及調(diào)制原理，總結(jié)并闡述GMSK的調(diào)制和解調(diào)的理論知識(shí)。并運(yùn)用MATLAB實(shí)現(xiàn)GMSK仿真程序。然后對(duì)GMSK的性能進(jìn)行分析和仿真。2 GMSK簡(jiǎn)介及工作原理和特點(diǎn)2.1 GMSK簡(jiǎn)介隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)得到快速發(fā)展，許多優(yōu)秀的調(diào)制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中GMSK技術(shù)是無(wú)線通信中比較突出的一種二進(jìn)制調(diào)制方法，它具有良好的功率譜特性和較好的抗干擾性能，特別適用于無(wú)線通信和衛(wèi)星通信，目前，很多通信標(biāo)準(zhǔn)都采用了

5、GMSK技術(shù)，例如，GSM，DECT等 。 GMSK調(diào)制方式能滿足移動(dòng)通信環(huán)境下對(duì)鄰道干擾的嚴(yán)格要求，它以其良好的性能而被泛歐數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）所采用。數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)是數(shù)字峰窩移動(dòng)通信系統(tǒng)空中接口的重要組成部分。GMSK是從MSK(最小移頻鍵控)發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)。MSK調(diào)制實(shí)際上是調(diào)制指數(shù)為0.5的二進(jìn)制調(diào)頻，具有包絡(luò)恒定、占用相對(duì)較窄的帶寬和能進(jìn)行相干解調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。但是MSK的帶外輻射較高，影響了頻譜效率。為了抑制帶外輻射、壓縮信號(hào)功率，可在MSK調(diào)制器前加入預(yù)調(diào)制濾波器。GMSK調(diào)制是在MSK調(diào)制器之前插入高斯低通預(yù)調(diào)制濾波器這樣一種調(diào)制方式。調(diào)制前高斯濾波的最小頻移鍵控簡(jiǎn)稱

6、 GMSK，基本的工作原理是將基帶信號(hào)先經(jīng)過(guò)高斯濾波器成形，再進(jìn)行最小頻移鍵控（MSK）調(diào)制。由于成形后的高斯脈沖包絡(luò)無(wú)陡峭邊沿，亦無(wú)拐點(diǎn)，因此頻譜特性優(yōu)于MSK信號(hào)的頻譜特性。 雙極性碼元通過(guò)高斯濾波器產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，所以相鄰脈沖之間有重迭。對(duì)應(yīng)某一碼元，GMSK信號(hào)的頻偏不僅和該碼元有關(guān)，而且和相鄰碼元有關(guān)。也就是說(shuō)在不同的碼流圖案下，相同碼元(比如同為“+1”或“-1”)的頻偏是不同的。 通常將高斯濾波器的3dB帶寬B和輸入碼元寬度T的乘積BT值作為設(shè)計(jì)高斯濾波器的一個(gè)主要參數(shù)。BT值越小，相鄰碼元之間的相互影響越大。理論分析和計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果表明。BT值越小，GMSK信號(hào)功率頻譜密度的高額

7、分量衰減越快。主瓣越小，信號(hào)所占用的頻帶越窄，帶外能量的輻射越小，鄰道干擾也越小。 GMSK信號(hào)具有很好的頻譜和功率特性，特別適用于功率受限和信道存在非線性、衰落以及多普勒頻移的移動(dòng)突發(fā)通信系統(tǒng)。為了適應(yīng)無(wú)線信道的特性，由該調(diào)制方式所產(chǎn)生的已調(diào)波應(yīng)具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：第一，包絡(luò)恒定或包絡(luò)起伏很小。第二，具有最小功率譜占用率。高斯最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制方式正好具有上述特性。GMSK調(diào)制使在給定的帶寬和射頻信道條件下數(shù)據(jù)吞吐量最大。GMSK是當(dāng)前現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。采用高斯濾波器作調(diào)制前基帶濾波器，將基帶信號(hào)成型為高斯脈沖，再進(jìn)行 MSK調(diào)制，這種調(diào)制方式稱為GMSK。由于成形

8、后的高斯脈沖包絡(luò)無(wú)陡峭邊沿，亦無(wú)拐點(diǎn)，經(jīng)調(diào)制后的已調(diào)波在MSK的基礎(chǔ)上進(jìn)一步得到平滑其相位路徑。因此它的頻譜特性優(yōu)于MSK，但誤比特率性能不如MSK。 2.2工作原理 調(diào)制前高斯濾波的最小頻移鍵控簡(jiǎn)稱GMSK，基本的工作原理是將基帶信號(hào)先經(jīng)過(guò)高斯濾波器成形，再進(jìn)行最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制。由于成形后的高斯脈沖包絡(luò)無(wú)陡峭邊沿，亦無(wú)拐點(diǎn)，因此頻譜特性優(yōu)于MSK信號(hào)的頻譜特性。 圖2-1 GMSK信號(hào)產(chǎn)生原理 GMSK調(diào)制高斯濾波器的頻率傳輸函數(shù)為 (2-1) (2-2)假設(shè)輸入數(shù)據(jù)流為二進(jìn)制非歸零信號(hào)，傳輸速率為。為碼元寬度，其數(shù)學(xué)表示式為 (2-3)式中： (2-4),其概率分別為。GMSK是

9、角度調(diào)制信號(hào)，已調(diào)信號(hào)寫作： (2-5) 式中： (2-6)表示和的卷積。GMSK信號(hào)的瞬時(shí)頻率為： (2-7) 為調(diào)制靈敏度，由下式?jīng)Q定： (2-8)實(shí)際上公式(2-8)式是使調(diào)制指數(shù)為的最大頻偏與傳信速率的約束關(guān)系。雙極性碼元通過(guò)高斯濾波器產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，所以相鄰脈沖之間有重迭。由(2-6)式和(2-7)式知，對(duì)應(yīng)某一碼元，GMSK信號(hào)的頻偏不僅和該碼元有關(guān)，而且和相鄰碼元有關(guān)。也就是說(shuō)在不同的碼流圖案下，相同碼元(比如同為“+1”或“-1”)的頻偏是不同的。相鄰碼元之間的相互影響程度和高斯濾波器的參數(shù)有關(guān)，也就是說(shuō)和高斯濾波器的3dB帶寬B有關(guān)。通常將高斯濾波器的3dB帶寬B和輸入碼元寬度

10、T的乘積BT值作為設(shè)計(jì)高斯濾波器的一個(gè)主要參數(shù)。BT值越小，相鄰碼元之間的相互影響越大。理論分析和計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果表明 。BT值越小，GMSK信號(hào)功率頻譜密度的高額分量衰減越快。主瓣越小，信號(hào)所占用的頻帶越窄，帶外能量的輻射越小，鄰道干擾也越小。3 GMSK調(diào)制原理3.1 GMSK調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用GMSK調(diào)制具有較好的功率頻譜特性與誤碼性能，最大優(yōu)點(diǎn)就是帶外輻射小，較適用于工作在VHF和UHF頻段的移動(dòng)通信系統(tǒng)，因此，GMSK調(diào)制在通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如GSM手機(jī)通信系統(tǒng)與AIS系統(tǒng)就采用這種通信調(diào)制方式。目前，GMSK調(diào)制主要有鎖相環(huán)與正交調(diào)制兩種實(shí)現(xiàn)方式，其中前者在早前得到很大應(yīng)用，

11、但隨著軟件無(wú)線電的提出，正交調(diào)制實(shí)現(xiàn)方式逐漸得到廣泛的研究與應(yīng)用。3.2 GMSK正交調(diào)制基帶信號(hào)產(chǎn)生原理GMSK是在MSK的基礎(chǔ)上得到的，GMSK是連續(xù)相位恒包絡(luò)調(diào)制，對(duì)載波進(jìn)行GMSK調(diào)制的時(shí)域表達(dá)式如下： (3-1)為載波的頻率，Tb為數(shù)據(jù)碼元的周期。由上式看出，對(duì)輸入的二進(jìn)制碼元，MSK調(diào)制后的載波在一個(gè)碼元寬度內(nèi)相位線性增加或減少/2 。實(shí)驗(yàn)表明，如果載波的相位變化由線性變?yōu)楦交那€時(shí)，則可以得到更好的頻譜特性。因此在GMSK調(diào)制前，對(duì)二進(jìn)制碼元進(jìn)行高斯濾波，使被調(diào)制載波的相位路徑更為平滑，然后再進(jìn)行GMSK調(diào)制，這就是GMSK調(diào)制的基本思想。其載波調(diào)制表達(dá)式如下： （的結(jié)果即為

12、） (3-2)為非歸零二進(jìn)制碼元，表示二進(jìn)制碼元經(jīng)過(guò)高斯濾波后的積分輸出,為高斯脈沖。對(duì)上式進(jìn)行三角變換得到： (3-3)因此采用正交調(diào)制實(shí)現(xiàn)GMSK的基帶I，Q信號(hào)分別為 (3-4) （3-5)GMSK調(diào)制方式，是在MSK調(diào)制器之前加入一個(gè)基帶信號(hào)預(yù)處理濾波器，即高斯低通濾波器，由于這種濾波器能將基帶信號(hào)變換成高斯脈沖信號(hào)，其包絡(luò)無(wú)陡峭邊沿和拐點(diǎn)，從而達(dá)到改善MSK信號(hào)頻譜特性的目的?；鶐У母咚沟屯V波平滑了MSK信號(hào) 的相位曲線，因此穩(wěn)定了信號(hào)的頻率變化，這使得發(fā)射頻譜上的旁瓣水平大大降低。實(shí)現(xiàn)GMSK信號(hào)的調(diào)制，關(guān)鍵是設(shè)計(jì)一個(gè)性能良好的高斯低通濾波器，它必須具有如下特性：有良好的窄帶和尖

13、銳的截止特性，以濾除基帶信號(hào)中多余的高頻成分。脈沖響應(yīng)過(guò)沖量應(yīng)盡量小，防止已調(diào)波瞬時(shí)頻偏過(guò)大。輸出脈沖響應(yīng)曲線的面積對(duì)應(yīng)的相位為/2，使調(diào)制系數(shù)為1/2。以上要求是為了抑制高頻分量、防止過(guò)量的瞬時(shí)頻率偏移以及滿足相干檢測(cè)所需要的。高斯低通濾波器的沖擊響應(yīng)為 (3-6)式中，為高斯濾波器的3dB帶寬。該濾波器對(duì)單個(gè)寬度為Tb的矩形脈沖的響應(yīng)為 (3-7) （3-8）當(dāng)取不同值時(shí)，的波形如圖3-1所示圖3-1 高斯濾波器的矩形脈沖響應(yīng)GMSK的信號(hào)表達(dá)式為 （3-9）GMSK相位路徑如圖所示：圖3-2 GMSK的相位軌跡從圖3-1和3-2可以看出，GMSK是通過(guò)引入可控的碼間干擾（即部分響應(yīng)波形）

14、來(lái)達(dá)到平滑相位路徑的目的，它消除了MSK相位路徑在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻的相位轉(zhuǎn)折點(diǎn)。從圖中還可以看出，GMSK信號(hào)在一碼元周期內(nèi)的相位增量，不像MSK那樣固定為±u960X/2，而是隨著輸入序列的不同而不同。3.3 GMSK調(diào)制原理圖 圖3-3 GMSK調(diào)制原理圖 圖3-4描述出了GMSK信號(hào)的功率譜密度。圖中，橫坐標(biāo)的歸一化頻率，縱坐標(biāo)為譜密度，參變量為高斯低通濾波器的歸一化3dB帶寬與碼元長(zhǎng)度的乘積。的曲線是MSK信號(hào)的功率譜密度，由圖可見(jiàn)，GMSK信號(hào)的頻譜隨著值的減小變得緊湊起來(lái)。需要說(shuō)明的是，GMSK信號(hào)頻譜特性的改善是通過(guò)降低誤比特率性能換來(lái)的。前置濾波器的帶寬越窄，輸出功率譜就

15、越緊湊，誤比特率性能變得越差。不過(guò)當(dāng)時(shí)，誤比特率性能下降并不嚴(yán)重。圖3-4 GMSK信號(hào)的功率譜密度由圖可見(jiàn)，在一定時(shí)，越大則鄰道干擾越小，在頻譜間隔一定時(shí)，越小則鄰道干擾越小。4 GMSK解調(diào)4.1GMSK解調(diào)原理GMSK解調(diào)采用一比特延遲差分檢測(cè)，其設(shè)中頻濾波器的輸出信號(hào)為 式中，是時(shí)變包絡(luò)；是中頻濾波器角頻率；是附加相位函數(shù)。在不計(jì)輸入噪聲與干擾的情況下，圖中相乘器的輸出為 (4-1)經(jīng)LPF后輸出信號(hào)為 (4-2) 其中 (4-3) 當(dāng)， (4-4)式中，和是信號(hào)的包絡(luò)，永遠(yuǎn)是正值。因而的極性取決于相差信息。令判決門限為零，即判決規(guī)則為 判為“+1” 判為“-1”當(dāng)輸入“+1”時(shí)增大，

16、當(dāng)輸入“-1”時(shí)減小。用上述判決規(guī)則即可恢復(fù)出原來(lái)的數(shù)據(jù)，即。圖4-1 一比特延遲差分檢測(cè)器的框圖5 GMSK仿真原理圖5.1調(diào)制信號(hào)仿真原理圖圖5-1 調(diào)制信號(hào)仿真原理圖5.2解調(diào)原理仿真框圖圖5-2 解調(diào)原理仿真框圖5.3調(diào)制與解調(diào)原理仿真總框圖圖5-3調(diào)制與解調(diào)原理仿真總框圖6 GMSK系統(tǒng)性能分析6.1GMSK系統(tǒng)仿真圖圖6-1 GMSK系統(tǒng)仿真圖6.2模塊參數(shù)設(shè)置a.信號(hào)發(fā)生模塊因?yàn)镚MSK信號(hào)只需滿足非歸零數(shù)字信號(hào)即可，本設(shè)計(jì)中選用（)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制序列作為輸入信號(hào)。GMSK信號(hào)輸出 圖6-2 GMSK信號(hào)產(chǎn)生器該模塊的參數(shù)設(shè)計(jì)這只主要包括以下幾個(gè)。其中 ,設(shè)置為0.5表示產(chǎn)生的

17、二進(jìn)制序列中0出現(xiàn)的概率為0.5； 為61表示隨機(jī)數(shù)種子為61；為1/1000表示抽樣時(shí)間即每個(gè)符號(hào)的持續(xù)時(shí)間為0.001s。當(dāng)仿真時(shí)間固定時(shí)，可以通過(guò)改變參數(shù)來(lái)改變碼元個(gè)數(shù)。例如仿真時(shí)間為10s，若 為1/1000，則碼元個(gè)數(shù)為10000。b.GMSK基帶調(diào)制模塊圖6-3 基帶調(diào)制模塊其input type參數(shù)設(shè)為Bit表示表示模塊的輸入信號(hào)時(shí)二進(jìn)制信號(hào)（0或1）。為0.3表示帶寬和碼元寬度的乘積。其中B是高斯低通濾波器的歸一化3dB帶寬，T是碼元長(zhǎng)度。當(dāng)時(shí)，GMSK調(diào)制信號(hào)就變成MSK調(diào)制信號(hào)。是GSM采用的調(diào)制方式。則是脈沖長(zhǎng)度即GMSK調(diào)制器中高斯低通濾波器的周期，設(shè)為4。表示GMSK

18、調(diào)制器在仿真開(kāi)始前的輸入符號(hào)，設(shè)為1。 設(shè)為0，表示GMSK基帶調(diào)制信號(hào)的初始相位為0。為1表示每一個(gè)輸入符號(hào)對(duì)應(yīng)的GMSK調(diào)制器產(chǎn)生的輸出信號(hào)的抽樣點(diǎn)數(shù)為1。c.為加性高斯白噪聲模塊圖6-4 加性高斯白噪聲模塊高斯白噪聲信道的參數(shù)（操作模式）設(shè)置為(SNR),表示信道模塊是根據(jù)信噪比SNR確定高斯白噪聲的功率，這時(shí)需要確定兩個(gè)參數(shù)：信噪比和周期。d.GMSK基帶解調(diào)器。圖6-5 基帶解調(diào)器其前六項(xiàng)參數(shù)與GMSK調(diào)制器相同，并設(shè)置的值也相同。e.誤碼率計(jì)算模塊 GMSK解調(diào)信號(hào)基帶信號(hào)圖6-6 誤碼率計(jì)算模塊 (計(jì)算時(shí)延)設(shè)為0，表示錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊不忽略最初的任何輸入數(shù)據(jù)。 (計(jì)算模式)設(shè)置為

19、(幀計(jì)算模塊)表示錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)模塊對(duì)發(fā)送端和接收端的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。f.調(diào)制、解調(diào)信號(hào)觀察模塊 圖6-7 調(diào)制信號(hào)觀察模塊圖6-8 解調(diào)信號(hào)觀察模塊 因?yàn)镚MSK調(diào)制信號(hào)是一個(gè)復(fù)合信號(hào)，所以只用示波器（）無(wú)法觀察調(diào)制波形，所以在調(diào)制信號(hào)和示波器間加一轉(zhuǎn)換模塊調(diào)制信號(hào)分別在幅度和相角兩方面來(lái)觀察。將 的參數(shù)設(shè)為表示同時(shí)輸出調(diào)制信號(hào)的幅度和相角。示波器 的 為2表明有縱坐標(biāo)個(gè)數(shù)為2；表示間軸的顯示范圍，設(shè)為,表示時(shí)間軸的顯示范圍為整個(gè)仿真時(shí)間段。設(shè)為時(shí),只顯示各個(gè)縱坐標(biāo)以及最下面的橫坐標(biāo)的標(biāo)簽。g.調(diào)制信號(hào)頻譜觀察模塊圖6-9 頻譜觀察模塊設(shè)置了坐標(biāo)Y的范圍為-80到10，X的范圍為-FS,FS，

20、 表示幅度計(jì)算，選擇一般模式即以V為單位進(jìn)行計(jì)算。但Y坐標(biāo)標(biāo)記 為 ，dB轉(zhuǎn)換為dB形式。h.眼圖觀察模塊圖6-10 GMSK調(diào)制信號(hào)眼圖觀察模塊參數(shù)表示MATLAB在開(kāi)始繪制眼圖之前應(yīng)該忽略的抽樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)。表示每徑符號(hào)數(shù)，每條曲線即成為一個(gè)“徑”。則是要顯示的徑數(shù)。是每次重新顯示的徑的數(shù)目。6.3性能分析6.3.1調(diào)制信號(hào)與解調(diào)信號(hào) 圖6-11 由圖中6-11橫坐標(biāo)表示基帶信號(hào)的周期，縱坐標(biāo)表示基帶信號(hào)的幅度。由基帶信號(hào)（上）與解調(diào)信號(hào)波形（下）比較可得，其由起始碼元到最后一個(gè)碼元，發(fā)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)波形從第八個(gè)碼元開(kāi)始與基帶信號(hào)完全符合，說(shuō)明系統(tǒng)的調(diào)制性能較好，基本實(shí)現(xiàn)了解調(diào)的目的將調(diào)制信號(hào)還原

21、為基帶信號(hào)。6.3.2 GMSK調(diào)制信號(hào)幅度和相角波形圖6-12 GMSK調(diào)制信號(hào)幅度和相角波形 圖6-12的波形(上)（下）的橫坐標(biāo)表示調(diào)制信號(hào)的周期，縱坐標(biāo)表示調(diào)制信號(hào)的幅度。由于調(diào)制信號(hào)是一個(gè)復(fù)合信號(hào)，不能直接由示波器觀察，可通過(guò)模塊將調(diào)制信號(hào)分為幅度和相角兩個(gè)變量來(lái)觀察。通過(guò)幅度的波形（上）和相角波形（下）驗(yàn)證了GMSK的幅度不變，由相角波形來(lái)看，相角連續(xù)，與理論符合。所以圖形基本正確。6.3.3 I路波型和Q路波型圖6-13 I路波型圖6-14 Q路波型圖6-13和圖6-14的橫坐標(biāo)表示I路和Q路信號(hào)波形的周期，縱坐標(biāo)表示I路和Q路信號(hào)的幅度。通過(guò)分路器把基帶信號(hào)分成奇偶兩路，即I路

22、和Q路。兩路信號(hào)并不是每隔秒就可以改變符號(hào)，而是每隔2秒才有可能改變符號(hào)。I路和Q路的碼元在時(shí)間上錯(cuò)開(kāi)秒，如圖6-13,6-14所示。6.3.4 GMSK調(diào)制信號(hào)的頻譜圖(1)圖6-15（2）圖6-16 分析：圖6-15和圖6-16是BT=0.3和BT=0.9時(shí)的GMSK頻譜圖，圖中實(shí)驗(yàn)所得頻譜圖的主瓣與理論頻譜近似，只是頂端稍顯尖銳，不夠圓滑，可能的頻譜儀的參數(shù)或去其他模塊參數(shù)設(shè)置不恰當(dāng)，發(fā)現(xiàn)與得GMSK調(diào)制頻譜，并無(wú)明顯差異，與GMSK調(diào)制信號(hào)的頻譜隨著的減小而變得緊湊起來(lái)的理論結(jié)果不符合，從而驗(yàn)證可能是系統(tǒng)的某些參數(shù)設(shè)置不太合理，導(dǎo)致得不到正確的結(jié)果。 6.3.5 GMSK調(diào)制信號(hào)眼圖圖

23、6-17 分析：由圖中時(shí)仿真出來(lái)的眼圖可以看出，眼圖不清晰，線條混亂。眼圖“眼睛”睜開(kāi)很小，失真嚴(yán)重，系統(tǒng)碼間串?dāng)_較大。圖6-18 分析：時(shí)，眼圖中線條仍然有些混亂，但眼圖“眼睛”睜開(kāi)比圖6-17中大，而且存在過(guò)零點(diǎn)失真，所以仍然存在碼間串?dāng)_，但比時(shí)好得多。圖6-19 分析：與圖6-17圖6-18相比較，圖6-19中的眼圖最為清晰，眼睛睜開(kāi)程度也較大，且眼圖端正，說(shuō)明碼間串?dāng)_較小。綜合上述分析，可知BT值越小，碼間串?dāng)_越大，這也是GMSK體制的缺點(diǎn)。6.3.6不同模塊的誤碼率比較圖6-20 不同模塊的誤碼率圖6-20中 * 標(biāo)識(shí)的是瑞麗信道的誤碼率曲線，近似水平線，可見(jiàn)調(diào)制特性非常不好,而其余

24、兩條曲線都是通過(guò)高斯白噪聲信道的誤碼率，明顯的比前者平滑且下降現(xiàn)象明顯，說(shuō)明采用高斯白噪聲信道所得調(diào)制特性更好；而實(shí)線和菱形標(biāo)識(shí)的是分別是GMSK、MSK的誤碼率曲線,比較可見(jiàn)GMSK調(diào)制曲線更為平滑。所以三種方式里面GMSK的調(diào)制性能最好。6.3.6不同BT值時(shí)的誤碼率圖6-21 不同BT值時(shí)的GMSK誤碼率曲線圖6-21中，顯示了不同BT值時(shí)GMSK的誤碼率曲線。在BT=0.2、0.3、0.7時(shí)，對(duì)系統(tǒng)誤碼率進(jìn)行仿真。比較三條曲線，可以看到其差別并不大。結(jié)果表明:不同BT值的信號(hào)調(diào)制性能差別不大.隨著信噪比的增大,BT=0.2與BT=0.3的系統(tǒng)性能基本一致。當(dāng)BT=0.3時(shí),既可以使頻域帶寬很窄,時(shí)域持續(xù)時(shí)間適當(dāng),又使時(shí)域信號(hào)容易實(shí)現(xiàn)。7 參考文獻(xiàn)1鄧華MATLAB通信仿真及應(yīng)用實(shí)例詳解.北京 ：人民郵電出版社，2003年9月2韓利竹 王華.MATLAB電子仿真與應(yīng)用.北京： 國(guó)防工業(yè)出版社，2003年9月3 李賀冰.通信仿真教程. 北京： 國(guó)防工業(yè)出