gmsk調(diào)制解調(diào)matlab如何實(shí)現(xiàn)-兩種gmsk調(diào)制解調(diào)方式的實(shí)現(xiàn)

gmsk調(diào)制解調(diào)matlab如何實(shí)現(xiàn)_兩種gmsk調(diào)制解調(diào)方式的實(shí)現(xiàn)一、連續(xù)相位調(diào)制原理1、CPM信號模型CPMC信號的實(shí)數(shù)域數(shù)學(xué)表達(dá)式：上式中，A表示符號能量，fc表示載波頻率，I為發(fā)送的碼元數(shù)據(jù)T表示碼元周期，承載了待發(fā)送的碼元信息，表示CPM基帶信號的時變相位函數(shù)，為信號的初始相位。與PSK信號基帶相位取有限的離散值不同，CPM基帶信號的相位是時間的連續(xù)函數(shù)。下面給出CPM信號的連續(xù)相位函數(shù)的表達(dá)式：上式中，h為CPM信號的調(diào)制指數(shù)，它決定了每個符號周期內(nèi)CPM信號的相位變化量。調(diào)制指數(shù)h越大，一個符號周期內(nèi)相位的變化越大，時域和頻域上越容易區(qū)分：q（t）稱為相位成形脈沖函數(shù)，由一個持續(xù)時間有限的脈沖函數(shù)g（t）積分得到：所以脈沖函數(shù)g（t）也稱為頻率成形脈沖。頻率脈沖函數(shù)g（t）僅在區(qū)間［0，LT］有非零值，其中L稱為關(guān)聯(lián)長度，且頻率脈沖函數(shù)g（t）具有一下特點(diǎn)：因此，相位成形脈沖函數(shù)q（t）滿足以下關(guān)系：由上面各式可得，調(diào)制指數(shù)h、頻率成形脈沖函數(shù)g（t）、關(guān)聯(lián)長度L和基帶符號的進(jìn)制數(shù)M，共同決定了CPM基帶信號的相位隨時間變化的規(guī)律，選擇不同的調(diào)制指數(shù)可以得到不同的連續(xù)相位調(diào)制信號，并且這一大類CPM信號具有相似的性質(zhì)。從式（2.4）的積分形式可以看出，相位成形脈沖函數(shù)q（t）是時間的連續(xù)函數(shù)，這保證了CPM基帶信號相位函數(shù)的連續(xù)性，而且頻率脈沖函數(shù)g（t）還決定了相位脈沖函數(shù)q（t）的波形；從式（2.8）可以看出，關(guān)聯(lián)長度L影響了相位脈沖函數(shù)的編碼特性，L越大引入的編碼效應(yīng)越明顯。2、CPM連續(xù)相位形成CPM信號本質(zhì)上仍是相位調(diào)制，CPM調(diào)制是將原始待發(fā)送二進(jìn)制信息映射為CPM基帶信號的連續(xù)相位，然后與載波進(jìn)行相位調(diào)制。CPM基帶信號相位形成過程是所有發(fā)送碼元符號對相位成形脈沖函數(shù)q（t）的線性加權(quán)和，從表達(dá)式（2.4）可以看出，的形成過程與卷積的過程類似。因此，可以將形成過程看成是所有待發(fā)送碼元符號與相位成形脈沖函數(shù)q（t）的類似卷積，即用相位成形脈沖函數(shù)q（t）對待發(fā)送的基帶碼元符號進(jìn)行成形濾波，使其帶限。下面對CPM信號的基帶相位進(jìn)行詳細(xì)分析。將在第N個碼元符號周期內(nèi)進(jìn)行分析，N為整數(shù)，且，即當(dāng)前時刻。重寫CPM基帶信號的連續(xù)相位表達(dá)式如下：由式（2.8）可知，脈沖成形函數(shù)q（t）在t《=0時為0，在t》=LT時取固定值1/2，所以式（2.14）可以展開乘如下形式：其中，是CPM基帶信號的固定相位部分，稱為固定相位，是區(qū)間（負(fù)無窮，N-L］內(nèi)所有碼元符號線性累加和對應(yīng)的相位，其值在一個符號周期內(nèi)固定不變，為h*pi的整數(shù)倍；是CPM基帶信號連續(xù)變化的部分，稱為關(guān)聯(lián)相位，是當(dāng)前L個碼元符號與相位脈沖的時變部分進(jìn)行類卷積得到的。CPM基帶信號相位成形過程如圖所示，可以表示成：二、GMSK調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)一在MSK信號的基礎(chǔ)上，為了改善信號的旁瓣衰減性能，人們提出了在MSK調(diào)制器前端增加一個濾波器進(jìn)行預(yù)調(diào)制的設(shè)想，引出了最小高斯頻移鍵控（GMSK）的思想。雙極性脈沖序列在通過高斯低通濾波器后，其信號波形更加平滑，經(jīng)MSK調(diào)制器調(diào)制后，產(chǎn)生的調(diào)制信號的相位路徑更加平滑，功率譜的旁瓣衰減性能更好。下文主要講述GMSK調(diào)制的實(shí)現(xiàn)及Matlab仿真。圖2.5GMSK調(diào)制器的實(shí)現(xiàn)圖2.5給出了GMSK調(diào)制器的原理框圖。GMSK調(diào)制中的高斯濾波器通常是由濾波器的BT乘積、3db帶寬B和符號持續(xù)時間T決定的。高斯濾波器的脈沖響應(yīng)為其中，發(fā)送的信息比特bi（0/1）差分編碼后變化為符號ai=+/-1。這些符號然后經(jīng)過脈沖響應(yīng)為g（t）的濾波器濾波其中，表示卷積，調(diào)制信號的相位為：GMSK調(diào)制中h=1/2。從圖2.6中可以看出，盡管脈沖響應(yīng)函數(shù)g（t）的定義域?yàn)樨?fù)無窮到正無窮，但是在|t|》2T區(qū)間上可以忽略，所以假定|t|》2T區(qū)間上g（t）=0。由公式（3）可知，g（t）是非因果，不可實(shí)現(xiàn)的。所以假定|t|》2T區(qū)間上g（t）=0，將g（t）延時2T使得g（t）變成因果的。Mtlab代碼：clc;clearall;closeall;burst=sign（randn（1，1000））;Tb=1/19200;OSR=16;BT=0.3;Ts=Tb/OSR;PTV=-2*Tb:Ts:2*Tb;RTV=-Tb/2:Ts:Tb/2;sigma=sqrt（log（2））/（2*pi*BT）;gauss=（1/（sqrt（2*pi）*sigma*Tb））*exp（-PTV.^2/（2*sigma^2*Tb^2））;rect=1/（2*Tb）*ones（size（RTV））;G_TEMP=conv（gauss，rect）;%TRUNCATINGTHEFUNCTIONTO3xTbG=G_TEMP（OSR+1:4*OSR）;%TRUNCATIONIMPLIESTHATINTEGRATINGTHEFREQUENCYPULSE%FUNCTIONWILLNOTEQUAL0.5，HENCETHERE-NORMALIZATIONG_FUN=（G-G（1））。/（2*sum（G-G（1）））;%CALCULATERESULTINGPHASEPULSEQ_FUN=cumsum（G_FUN）;三、GMSK調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)二用FX489實(shí)現(xiàn)GMSK信號的調(diào)制和解調(diào)FX489是CML公司一種用于GMSK調(diào)制解調(diào)的芯片，內(nèi)部包括一個高斯濾波器，整形電路及其它附屬電路。高斯濾波器的BT值為0.3或0.5兩檔可供選擇。傳輸速率為4bps～19.2kbps，能提供發(fā)送時鐘和接收時鐘。圖2是FX489的功能示意。圖2FX489功能利用FX489實(shí)現(xiàn)GMSK信號的調(diào)制解調(diào)見圖3。碼元傳輸速率是由FX489外接晶