GMSK傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)simulink與m語(yǔ)言

GMSK傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)1精選2021版課件目錄1.GMSK概述2.GMSK系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.GMSK系統(tǒng)仿真2精選2021版課件GMSK工作原理及特點(diǎn)高斯最小頻移鍵控（GaussianFilteredMinimumShiftKeying），這是GSM系統(tǒng)采用的調(diào)制方式。數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)是數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)空中接口的重要組成部分。GMSK調(diào)制是在MSK（最小頻移鍵控）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。GMSK提高了數(shù)字移動(dòng)通信的頻譜利用率和通信質(zhì)量。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。3精選2021版課件GMSK原理框圖信號(hào)產(chǎn)生模塊調(diào)制模塊信道解調(diào)模塊示波器頻譜儀4精選2021版課件GMSK的Simulink調(diào)制解調(diào)仿真圖simulink仿真圖5精選2021版課件伯努利二進(jìn)制發(fā)生器6精選2021版課件伯努利二進(jìn)制發(fā)生器參數(shù)Probabilityofazero（二進(jìn)制的1與0的發(fā)生概率）：0.5Initialseed（隨機(jī)數(shù)庫(kù)中數(shù)種）：67Sampletime（取樣時(shí)間）：1/500Outputdatatype（輸出數(shù)據(jù)的形式）：double7精選2021版課件GMSK基帶調(diào)制器8精選2021版課件GMSK基帶調(diào)制器參數(shù)Inputtype(輸入形式):bitBTproduct:0.4Pulselength(symbolintervals)脈沖長(zhǎng)度:4Symbolprehistory:1Phaseoffset(rad)（在初始階段的輸出波形）：0Samplespersymbol(輸出樣本數(shù)量):59精選2021版課件加性高斯白噪聲模塊10精選2021版課件高斯白噪聲信道的Mode參數(shù)（操作模式）設(shè)置為Signaltonoise(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。Initialseed:100SNR：10加性高斯白噪聲模塊參數(shù)11精選2021版課件GMSK基帶解調(diào)器參數(shù)參照GMSK基帶調(diào)制器12精選2021版課件解調(diào)信號(hào)觀察模塊13精選2021版課件調(diào)制波觀察模塊14精選2021版課件因?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（Scope）無(wú)法觀察到調(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Complex

to

real-imag15精選2021版課件GMSK眼圖模塊16精選2021版課件Offset(samples)：偏移量Samplespersymbol：每個(gè)符號(hào)的樣本Symbolspertrace：符號(hào)追蹤Tracesdisplayed：顯示的痕跡17精選2021版課件GMSK調(diào)制信號(hào)頻譜觀察模塊18精選2021版課件1.GMSK調(diào)制原理GMSK是在MSK調(diào)制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種數(shù)字調(diào)制方式，其特點(diǎn)：先通過(guò)一個(gè)Gauss濾波器將數(shù)據(jù)先送入一個(gè)Gauss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GSMK調(diào)制的信號(hào)頻譜緊湊、誤碼特性好。高斯低通濾波器的脈沖響應(yīng)h(t)可以表示為：

式中，B為高斯濾波器的3dB帶寬。

19精選2021版課件2.GMSK調(diào)制設(shè)計(jì)GMSK作為MSK的改進(jìn)型，即是以高斯低通濾波器作為預(yù)調(diào)濾波基帶濾波器的MSK方式，所以稱(chēng)為高斯MSK或GMSK。20精選2021版課件3.GMSK調(diào)制設(shè)計(jì)M代碼Ts=1/16000;

%基帶信號(hào)周期為1/16000s,即為16KHz

Tb=1/32000;

%輸入信號(hào)周期為T(mén)s/2=1/32000s,即32KHzBb=BbTb/Tb;

%帶寬B_num=8;

%基帶信號(hào)為8個(gè)碼元Akk=sigexpand(Ak,B_sample);

%碼元擴(kuò)展

temp=conv(Akk,gt);

Akk=temp(1:length(Akk));

21精選2021版課件3.1基帶波形S_Gmsk=cos(2*pi*Fc*t+Alpha);

subplot(311)

plot(t/Tb,Akk);

axis([0

8

-1.5

1.5]);

title('基帶波形');22精選2021版課件3.2相位波形subplot(312)

plot(t/Tb,Alpha*2/pi);

axis([0

8

min(Alpha*2/pi)-1

max(Alpha*2/pi)+1]);

title('相位波形');23精選2021版課件3.3GMSK波形subplot(313)

plot(t/Tb,S_Gmsk);

axis([0

8

-1.5

1.5]);

title('GMSK波形');24精選2021版課件二基于MATLAB的GMSK的解調(diào)25精選2021版課件1GMSK的差分解調(diào)原理GMSK信號(hào)的差分解調(diào)有1bit差分解調(diào)和2bit差分解調(diào)由于1bit差分解調(diào)檢測(cè)算法原理簡(jiǎn)單，軟件編程時(shí)容易實(shí)現(xiàn)，因此這次實(shí)驗(yàn)采用1bit差分解調(diào)。信道噪聲取高斯白噪聲，寫(xiě)成等效低通形式：考慮信號(hào)的功率S和噪聲n（t），上式變?yōu)椋菏街?，R（t）表示振幅大小

26精選2021版課件2.GMSK解調(diào)設(shè)計(jì)GMSK解調(diào)方法：差分檢測(cè)、相干檢測(cè)和鑒頻檢測(cè)。解調(diào)方法比較：在移動(dòng)通信中，由于存在多徑衰落，相干解調(diào)的相干載波形難以提??；鑒頻檢測(cè)(非相干檢測(cè))性能不理想；差分檢測(cè)不需要恢復(fù)相干載波波形，在多徑傳播條件下是一種較好的方案。下圖為1bit延遲差分檢測(cè)的原理。27精選2021版課件3.GMSK解調(diào)設(shè)計(jì)M代碼if

n<=B_sample

Alpha1(n)=0;

else

Alpha1(n)=Alpha(n-B_sample);

enda=[0

1

1

1

1

1

1

1

]

ak=sigexpand(a,B_sample);

%碼元擴(kuò)展temp=conv(ak,gt);

28精選2021版課件3.1延遲1bt，移相pi/2GMSK波形

ak=temp(1:length(ak));

S_Gmsk1=cos(2*pi*Fc*(t-Tb)+Alpha1+pi/2).*ak;

figure

29精選2021版課件3.2相乘后波形xt=S_Gmsk1.*S_Gmsk;

x=0;

subplot(312)

plot(t/Tb,xt,t/Tb,x,'r:');

axis([0

8

-1.5

1.5]);

title('相乘后波形');30精選2021版課件3.3經(jīng)過(guò)低通濾波器后波形Fs=10000;

rp=3;rs=50;

wp=2*pi*50;ws=2*pi*800;

[n,wn]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s')

[z,p,k]=buttap(n);

[bp,ap]=zp2tf(z,p,k);

[bs,as]=lp2lp(bp,ap,wn);

[b,a]=bilinear(bs,as,Fs)

y=filter(b,a,xt);

subplot(313)

plot(t/Tb,y,t/Tb,x,'r:');

axis([0

8

-1.5

1.5]);

title('經(jīng)過(guò)低通濾波器后波形');31精選2021版課件3.4抽樣值bt=2*bt-1;

btt=sigexpand(bt,B_sample);

temp1=conv(btt,gt);

btt=temp1(