一种高效的GMSK差分解调算法及其性能分析
gmsk调制解调matlab -回复
gmsk调制解调matlab -回复题目：GMSK调制解调在MATLAB中的实现与应用引言：GMSK调制解调（Gaussian Minimum Shift Keying）是一种具有高效带宽利用率和抗多径衰落干扰能力的调制解调技术。
它在通信系统中有广泛应用，如蜂窝移动通信系统、无线局域网（WLAN）以及蓝牙技术等。
本文将介绍GMSK调制解调的原理，并通过MATLAB来实现和仿真。
一、GMSK调制原理GMSK调制是一种连续相位调制技术，其基本原理是将离散数据序列通过Gaussian型滤波器进行平滑处理，再通过一连串的正弦函数进行相位调制。
GMSK调制过程中，利用数据的位置变化来改变相位，从而实现数据的调制。
其优点是频谱带宽窄，具有抗多径衰落的能力。
二、GMSK调制过程1. 生成数据序列：在MATLAB中，可以通过使用randi函数生成随机的数字序列作为GMSK调制的输入。
例如，可以使用以下代码生成长度为N的二进制随机序列：MATLABdata = randi([0,1],1,N);2. GMSK调制：GMSK调制可以通过将原始数据序列转换为相位差的形式来实现：MATLABphase_diff = diff(data); 计算相邻数据间的差值g = exp(j*phase_diff*pi/2); 对差值进行相位调制其中，j表示虚数单位，pi/2用于将相位差转换为弧度表示。
3. I/Q信号生成：GMSK调制生成的信号是复数信号，包括实部和虚部。
通过将实部和虚部分别与正弦和余弦函数相乘，可以生成I/Q信号：MATLABI = real(g);Q = imag(g);其中，I表示实部，Q表示虚部。
4. 滤波：GMSK调制的输出信号需要通过高斯型滤波器进行滤波，以平滑信号的相位变化。
MATLAB提供了fir1函数用于设计滤波器：MATLABfc = 0.25; 滤波器截止频率filter_order = 128; 滤波器阶数filter_coeff = fir1(filter_order, fc);filtered_I = conv(I, filter_coeff);filtered_Q = conv(Q, filter_coeff);这里选取截止频率为0.25，滤波器阶数为128，使用fir1函数设计FIR 滤波器，并对I/Q信号进行滤波操作。
GMSK调制原理
GMSK调制原理GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）是一种用于数字通信系统中的调制技术。
它是一种连续调制技术，为了实现高效的频谱利用和抗干扰能力，广泛应用于许多无线通信系统中，如蓝牙、GSM和DECT等。
1.调制信号生成：GMSK调制采用连续相位调制（CPM）技术，它可以由两个或多个离散调制符号产生连续调制信号。
调制信号根据传输数据比特序列改变频率来实现信息的传输。
具体来说，每个比特以连续比特周期的形式表示，其中1表示正频率变化，0表示负频率变化。
通过改变每个调制符号的相位，可以实现频率的变化。
2.高斯滚降滤波器：GMSK调制使用高斯滚降滤波器来平滑调制信号的频率变化。
滤波器的作用是在频率变化过程中限制每个符号之间的跳变，从而减小频带外功率。
该滤波器具有高斯脉冲响应，并可以通过控制其带宽参数来实现不同调制索引的GMSK调制。
3.频率移位调制器：高斯滚降滤波器的输出信号被输入到频率移位调制器中，将其转换为连续的调制波形。
频移调制器是一个乘法器，将调制信号乘以载波信号，并产生输出信号作为调制波形。
通过改变乘法器的相位和幅度，可以实现频率的变化。
4.色散抵消：GMSK调制信号在传输过程中会受到色散效应的影响，导致信号形状发生变化并引起符号间串扰。
为了抵消色散效应，可以在发射端和接收端使用相同的高斯滚降滤波器。
这样，在接收端通过与发送端滤波器匹配的滤波器对接收信号进行滤波，可以消除色散引起的形状变化和串扰。
5.解调：在接收端，GMSK信号经过匹配滤波器滤波后，进入解调器进行解调。
解调器采用非相干解调技术，根据信号的包络检测调制信号的频率变化，并将其转换回数字数据比特序列。
总结：GMSK调制利用高斯滚降滤波器和频率移位调制器将数字信号转换为连续的调制信号。
通过改变每个调制符号的相位来实现频率的变化，并通过高斯滚降滤波器平滑频率变化，以提高频谱利用和抗干扰能力。
GMSK调制在无线通信系统中得到广泛应用，其优点包括较低的误码率、高效的频谱利用和良好的抗多径干扰能力。
GMSK调制解调与实验结果
GMSK调制解调与实验结果⼀、实验⽬的1、掌握GMSK 调制解调原理。
2、理解GMSK 的优缺点。
⼆、实验内容1、观察GMSK 调制过程中各信号波形。
2、观察GMSK 解调过程中各信号波形。
三、预备知识1、GMSK 调制解调的基本原理。
2、GMSK 调制解调部分的⼯作原理及电路说明。
四、实验器材1、移动通信原理实验箱⼀台 2、20M 双踪⽰波器⼀台五、实验原理1、GMSK 调制原理GMSK 调制⽅式，是在MSK 调制器之前加⼊⼀个基带信号预处理滤波器，即⾼斯低通滤波器，由于这种滤波器能将基带信号变换成⾼斯脉冲信号，其包络⽆陡峭边沿和拐点，从⽽达到改善MSK 信号频谱特性的⽬的。
基带的⾼斯低通滤波平滑了MSK 信号的相位曲线，因此稳定了信号的频率变化，这使得发射频谱上的旁瓣⽔平⼤⼤降低。
实现GMSK 信号的调制，关键是设计⼀个性能良好的⾼斯低通滤波器，它必须具有如下特性：①有良好的窄带和尖锐的截⽌特性，以滤除基带信号中多余的⾼频成分。
②脉冲响应过冲量应尽量⼩，防⽌已调波瞬时频偏过⼤。
③输出脉冲响应曲线的⾯积对应的相位为π/2，使调制系数为1/2。
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。
图2.2-1描述出了GMSK 信号的功率谱密度。
图中，横坐标的归⼀化频率（c f f -）S T ，纵坐标为谱密度，参变量S b T B 为⾼斯低通滤波器的归⼀化3dB 带宽b B 与码元长度S T 的乘积。
∞=S b T B 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S b T B 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，-20-40-60-80-100-12000.5 1.0 1.5 2.0 2.5频谱密度（d B ）Sc T f f )(-归⼀化频率图1－6 G M SK 信号的功率谱密度当25.0 S b T B 时，误⽐特率性能下降并不严重。
GMSK调制解调原理和应用
GMSK调制与解调技术（电子与通信工程陈斌2011282120194）GMSK简介GMSK调制技术是在MSK基础上经过改进得到的，MSK（Minimum Frequency Shift Keying，最小频移键控）是二进制连续相位FSK（Frequency Shift Keying，频移键控）的一种改进形式。
在FSK方式中，每一码元的频率不变或者跳变一个固定值，在两个相邻的频率跳变码元信号之间，其相位通常是不连续的。
MSK就是FSK信号的相位始终保持连续变化的调制方式。
采用高斯滤波器制作前基带滤波器，将基带信号成型为高斯脉冲，在进行MSK调制，称为GMSK 调制。
GMSK特点：()t f-f c图1从图中可看出，MSK调制方式具有恒定的振幅，信号功率频谱在主瓣以外衰减较快。
MSK信号的功率更加紧凑，占用的带宽窄，抗干扰性强，是适合在窄带信道传输的一种调制方式。
在移动通信系统中，对信号带外辐射功率的限制十分严格，比如衰减要求在70~80dB以上。
MSK信号不能满足这样的苛刻要求，而高斯最小频移键控（GMSK）往往可以满足要求。
GMSK 调制GMSK 调制的一般原理MSK 调制是调制指数为0.5的二进制调频，其基带信号为矩形波形。
为了压缩MSK 信号的功率，可在MSK 调制前加入高斯低通滤波器，称为预调制滤波器。
对矩形进行滤波后，得到一种新型的基带波形，使其本身和尽可能高阶的导数连续，从而得到较好的频谱特性。
GMSK 调制原理方框图如下所示。
输出 为了有效地抑制MSK 的带外辐射并保证进过预调制滤波后的已调信号能采用简单的MSK 相干检测电路，预调制滤波器必须具有以下特性：1.带宽窄并且具有陡峭的截止特性；2.冲击响应的过冲较小；3.滤波器输出脉冲面积为一常量，该常量对应的一个码元内的载波相移为2π。
其中，条件1是为了抑制高频分量；条件2是为了防止过大的瞬时频偏；条件3是为了使调制指数为0.5.高斯低通滤波器的传输函数为()⎪⎭⎫ ⎝⎛=-fa f H 22exp （1.1）式中，a 是与高斯滤波器的3dB 带快b B 有关的一个常数。
GMSK调制与解调技术
关键词：高斯最小频移键控
调制
差分解调
M a t l a b
I
×××大学本科毕业设计
T h e s t u d y o f G M S K m o d u l a t i o n a n d d e m o d u l a t i o n a l g o r i t h m
A l o n g w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f t h e c o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g y , t h e A b s t r a c t ： m o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g yh a sb e e nd e v e l o p i n gr a p i d l y . Al o to f e x c e l l e n tm o d u l a t i o nt e c h n o l o g yh a se m e r g e da st h et i m e sr e q u i r e , G a u s s i a nM i n i m u mf r e q u e n c ys h i f tk e y i n g （G M S K ）i so n eo ft h em o s t o u t s t a n d i n gt e c h n o l o g yi nr a d i oc o m m u n i c a t i o n . I ti se s p e c i a l l yu s e di n r a d i oa n ds a t e l l i t ec o m m u n i c a t i o nf o ri t sn i c es p e c t r u mc h a r a c t e r i s t i c a n da n t i j a m m i n gc a p a b i l i t y .A tp r e s e n t,m a n yc o m m u n i c a t i o ns y s t e mh a s e m p l o y e dt h eG M S K , f o ri n s t a n c e , t h eG S M , D E C T . I nt h i sp a p e r , t h eM S Kw h i c h i st h eb a s eo fG M S Kw a si n t r o d u c e df i r s t l y , a n dt h e nt h em o d u l a t i o n p r i n c i p l e a n d m e t h o d s o f G M S K w a s a n a l y z e d , a n d t h e s e v e r a l d i f f e r e n t i a l l y d e m o d u l a t i o nm e t h o d so fG M S Kw a ss t u d i e da n dc o m p a r e de m p h a t i c a l l y , F i n a l l yu s i n gM a t l a bs o f t w a r es i m u l a t ea n dr e s u l t sa n a l y s i s .
GMSK数字调制及其性能分析
GMSK数字调制及其性能分析GMSK Digital Modulation and its Performance Analysis作者姓名：专业（工程领域）：通信与信息系统学号：完成日期： 2011-6-16XXXX大学Dalian University of XXXXXX摘要移动通信的发展经历了第一代模拟系统，第二代数字系统，正在向第三代多媒体系统发展。
面临3G系统商用在即，如何做到向下兼容GSM系统是我们目前面临的一个大问题，初期的双模系统可以做到这一点，而TD-SCDMA系统与GSM 系统兼容性的数模系统则具有更大的发展潜力，在双模系统中，网络端是关键，物理层对高层的支持也是至关重要的。
作为物理层的核心基带信号处理是关键，而GMSK调制技术在整个双模系统中起到至关重要的作用。
本文利用SystemView仿真软件提供的强大的图库资源，依据GMSK调制原理，构建了一个GMSK调制系统模型，进行了GMSK调制与MSK调制的仿真对比实验。
通过仿真证明了GMSK数字调制方式具有较好的抗临道干扰能力，因而具有更高的频谱利用率。
关键词：GMSK；功率谱；误码率AbstractMobile communication has experienced first analog system generation , second digital system generation, and it is undergoing the development of its third multimedia system generation .Faced up with 3G system is using for business around the corner, how to do compatible backward for GSM system has became a big problem at the present time.In spect of the initial dual-mode system can achieve this，the TD-SCDMA system and the GSM system compatibility with digital-analog system has greater development potential. In the dual-mode system, the network side is the key,the support of physical layer for high-level support is also essential. As the core of the physical layer, baseband signal processing can not be ignored, besides GMSK modulation plays a crucial role in the whole mode system.Key W ords：GMSK；Power spectrum；BER目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1.绪论 (2)1.1移动通信技术的发展及趋势 (2)1.2调制技术 (5)1.2.1基本定义 (5)1.2.2调制方式 (5)1.2.3调制原理 (6)1.2.4数字调制 (6)2.Systemview仿真软件介绍 (8)2.1 SystemV iew的基本特点 (8)2.2 SystemV iew系统视窗 (8)2.2.1主菜单功能 (8)2.2.2快捷功能按钮 (9)2.2.3图符库选择按钮 (9)2.3系统窗下的库选择操作 (10)2.3.1选择设置信源（Source） (10)2.3.2选择设置信宿库（Sink） (11)2.3.3选择设置操作库（OperatorLibrary） (11)2.3.4选择设置函数库（FunctionLibrary） (12)2.3.5选择设置通信库（CommunicationLibrary） (12)2.3.6选择设置逻辑库（LogicLibrary） (13)2.4系统定时（SystemTime） (14)2.4.1起始时间（StartTime）和终止时间（StopTime） (14)2.4.2采样间隔（TimeSpacing）和采样数目（No.ofSamples） (15)2.4.3频率分辨率（Freq.Res.） (15)2.4.4更新数值（UpdateV alues） (15)2.4.5自动标尺（AutoScale） (15)2.4.6系统循环次数（No.ofSystemLoops） (15)2.5分析窗介绍 (15)2.6在分析窗下观察分析结果 (17)2.6.1观察时域波形 (17)2.6.2观察眼图 (17)2.6.3观察功率谱 (19)2.6.4观察信号星座图或相位路径转移图 (19)2.7总结 (21)3.GMSK数字调制方式及其性能分析 (22)3.1GMSK数字调制方式概述 (22)3.1.1GMSK历史 (22)3.1.2GMSK简介 (22)3.2GMSK调制工作原理 (23)3.2.1MSK调制工作原理 (23)3.2.2GMSK调制工作原理 (24)3.3 GMSK调制仿真实现 (25)4.GMSK数字调制结论及应用 (31)4.1 GMSK数字调制结论 (31)4.2 GMSK数字调制的应用 (31)参考文献 (32)引言调制是移动通信系统中提高通信质量的一项关键技术，调试为了使信号特性与信道特性相匹配。
GMSK数字信号的调制及性能分析
结论分析
GMSK调制的出现，是为了获取更好的通信质量。在目前的 GMSK调制的出现，是为了获取更好的通信质量。 调制的出现 移动通信中，GMSK调制方式中存在的一个矛盾就是 调制方式中存在的一个矛盾就是提高频 移动通信中，GMSK调制方式中存在的一个矛盾就是提高频 谱利用率和减小误码率两者之间不能同时达到最好状态 两者之间不能同时达到最好状态。 谱利用率和减小误码率两者之间不能同时达到最好状态。 GMSK是在MSK前面加了高斯滤波器进行预调制 是在MSK前面加了高斯滤波器进行预调制。 GMSK是在MSK前面加了高斯滤波器进行预调制。高斯滤波 器的带宽越小则调制后的频谱越窄，临道干扰越小， 器的带宽越小则调制后的频谱越窄，临道干扰越小，但同 时误码率就随之增加；反之，BT越大则调制后的频谱就越 时误码率就随之增加；反之，BT越大则调制后的频谱就越 BT趋于无穷大时就成了MSK调制 在工程应用中， 趋于无穷大时就成了MSK调制。 宽，当BT趋于无穷大时就成了MSK调制。在工程应用中， 要同时考虑频谱和误码性能要求，选取适当的BT BT值 要同时考虑频谱和误码性能要求，选取适当的BT值。实验 是一个折中的值， 证明，BT＝0.3是一个折中的值 可以应用到实际工程中。 证明，BT＝0.3是一个折中的值，可以应用到实际工程中。 目前我国GSM移动通信采用的就是GMSK调制方式。 GSM移动通信采用的就是GMSK调制方式 目前我国GSM移动通信采用的就是GMSK调制方式。
ak πak sMSK(t) = cos[ π( fc + )t +φk ] = cos( ct + 2 ω t +φk ) 4Tb 2Tb
GMSK概述 GMSK概述
• MSK调制原理框图如图1所示： MSK调制原理框图如图1所示： 调制原理框图如图
GMSK调制解调技术研究
GMSK调制解调技术研究GMSK调制解调技术研究一、引言GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）调制解调技术是一种数字调制解调技术，广泛应用于无线通信系统中。
在移动通信领域尤为重要。
本文将对GMSK调制解调技术进行研究，探讨其原理、特点、应用以及挑战。
二、GMSK调制原理GMSK调制基于高斯脉冲形状以及频率偏移关键特性，采用连续相位调制的方式实现。
其调制原理主要基于相位连续性和频率连续性。
1. 相位连续性：GMSK中相邻符号的相位差被限制在±π/2以内，保证相位的连续性。
相位连续性降低了调制信号对信道的调制失真，提高了信号传输质量。
同时，相位连续性使得信号中的信息能够被频率偏移编码。
2. 频率连续性：GMSK中每个符号的频率偏移与前一个符号的相位差之间存在一一对应关系。
采用高斯滤波器来平滑频率偏移，使得频谱显得更加平滑。
相邻符号频率偏移的平滑过渡减小了谱敏感度，提高了抗干扰性能。
三、GMSK调制特点GMSK调制具有以下特点：1. 带宽效率高：GMSK调制技术在给定带宽下，可以传输更多的信息，提高频谱利用率。
这使得其在无线通信系统中被广泛采用，特别适用于功率受限的系统。
2. 低发送功率：由于GMSK调制信号的波形较为平滑，信号的峰值功率较低。
相对于其他调制技术，GMSK调制能够在满足通信要求的同时降低发送功率。
3. 抗多径衰落性能好：由于采用高斯滤波器进行频率平滑，GMSK调制信号对多径传输具有较好的抗干扰能力。
这使得GMSK调制在无线通信系统中能够有效抵抗多径衰落带来的干扰。
4. 复杂度低：GMSK调制技术相对于其他调制技术，其调制解调过程较为简单，硬件复杂度相对较低。
这使得其在实际应用中更加便利。
四、GMSK调制解调应用GMSK调制解调技术广泛应用于各种无线通信系统，包括移动通信、蓝牙通信、无线局域网等。
1. 移动通信：GSM网络中采用了GMSK调制方式。
gmsk调制解调原理
gmsk调制解调原理
GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）是一种常用于数字通信中的调制技术，其核心原理是将数字信号转换成正弦波形式的载波信号，通过改变载波频率，将数字信息嵌入到载波中，实现信息传输。
GMSK调制的原理如下：
1. 将数字信号进行带通滤波，去掉高频和低频成分。
2. 将数字信号进行差分编码，将相邻两个二进制数取异或值，并将结果转化为正弦波形式的基带信号。
3. 通过高斯滤波器对基带信号进行滤波，使其变为具有带限性质的信号，并将其频谱中的高频部分抑制到极小，从而保证调制信号的带宽和信噪比。
4. 将带有信息的基带信号与载波信号相乘，得到调制信号。
GMSK解调的原理如下：
1. 接收信号经过低噪声放大器和混频器得到中频信号。
2. 将中频信号经过带通滤波器，滤掉多余干扰信号。
3. 将滤波后的信号进行解调，得到基带信号。
4. 对基带信号进行差分解码，得到数字信号。
总之，GMSK调制和解调均是将数字信息通过调制技术嵌入到正弦波载波中进行传输和解码的过程。
GMSK的工作原理及其性能介绍
一、引言二、GMSK的工作原理目前，在移动通信系统中，GMSK调制式越来越引起人们的关注，这是由于GM-K调制方式具有较好的功率谱特性，其误特性能也较优越，特别是其具有较小的带辐射能量的特点，很适合于工作在VHFUHF频段的移动通信SCPC(每载波单信)系统。
本文就如何实现GMSK调制解调调制前高斯滤波的最小频移键控(GM-SK)的基本原理是将基带信号先经过高斯滤波器成形，再进行最小频移键控(MSK)调制，如图1所示。
由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿，亦无拐点，因此其频谱特性优于MSK信号的频谱特性。
数据输入GMSK信号输出四、性能分析图4给出了FX489内部高斯滤波器的频率响应曲线。
图5给出了在BT一0.5和BT一。
.3时的传输眼图。
由图5可以看出，当BT一0.5时，传输眼图张开度较大;当BT一。
.3时，传输眼图的张开度较小。
图6给出了BT~0.5和BT一0.3时的GMSK信号的功率谱密度曲线。
从图6可看出，当BT值小(BT~0.3)时，GMSK信号的带外分量较少，高频分量衰减较快;当BT值大(BT一0.5)时，GMSK信号的带外分量增多，高频分量衰减较慢。
图7给出了利用FX489实现GMSK调制解调时，在BT一0.3和BT一0.5时的误比特率和S/N之间的关系曲线。
从图7中可看出，在相同误比特率的情况下，BT一0.3时所需的S/N比BT=。
.5时所需的S/N要高ZdB左右。
这可以从高斯滤波器输出的“拖尾”现象作出解释，BT值较小时，高斯滤波器输出滤形的拖尾现象较严重，相邻码元之间的相互影响较大，使得传输误比特率增高。
所以，BT 值的选择要综合考虑，既要兼顾传输时的误比特率，又要兼顾带外能量的辐射。
经调制后的已调波相位路径在MSK基础上进一步得到平滑。
GMSK调制器原理方框图如图1。
图1 GMSK调制器原理方框图为了使输出频谱密集,调制前LPF应当具有以下特性:(1)窄带和尖锐的截止;(2)脉冲响应过冲量小;(3)保持滤波器输出脉冲响应曲线下的面积对应于π/2的相移。
GMSK多比特联合差分解调性能分析与仿真
GMSK多比特联合差分解调性能分析与仿真杨树树;宋小刚【摘要】高斯最小移频键控（GM SK ）调制是一种连续相位的恒包络调制，具有带外辐射小、频谱利用率高的特点，首先介绍了GM SK信号的基本原理，然后在传统的1‐bit差分解调、2‐bit差分解调的基础上提出一种多比特联合差分解调的算法，并给出了仿真结果。
仿真结果表明，该算法具有更好的抗噪声能力，并且结构简单，易于工程实现。
%Gaussian minimum shift keying (GMSK ) is a constant envelope modulation with continuous phase , and achieves good power‐bandwidth efficiency . The basic principle of GMSK signal firstly is introduced ,and then the n‐bit combined differential demodulation algorithm is presented according to the traditional 1‐bit diff erential demodulation and 2‐bit differential demodulation .Simulation result indicates that the proposed algorithm possesses good performance of anti‐noise .And it is simple and easy to carry out in the practical project .【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2016(032)004【总页数】4页(P44-46,51)【关键词】高斯最小移频键控;1-bit差分解调;2-bit差分解调;多比特联合差分解调【作者】杨树树;宋小刚【作者单位】中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007;中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TN97GMSK调制作为一种连续相位的恒包络调制，具有相位平滑、带外辐射小、频谱利用率高的特点，在雷达、通信中得到了广泛的应用。
实验五GMSK调制及相干解调实验分析解析
4、 GMSK 再生信号观察 a、关闭实验箱总电源，保持步骤
2、 3 中的连线不变，用台阶插座线完成如下连接：
源端口
目的端口
连线说明
IQ 模块： I-OUT 再生模块： I-IN 将解调后的 I 路信号进行抽样判决
IQ 模块： Q-OUT 再生模块： Q-IN 将解调后的 Q 路信号进行抽样判决
b、按再生模块上“选择”键，选择 GMSK 模式（ GMSK 指示灯亮）。
“NRZ-I ”测试点与“ NRZ OUT ”测试点的信号进行对比： “NRZ-Q ”测试点与“ NRZ OUT ”测试点的信号进行对比： 基带模块上“ I-OUT ”点信号与“ NRZ-I ”对比： 基带模块上“ I-OUT ”点信号与“ NRZ-Q ”对比：
基带模块上“ Q-OUT ”点信号与“ NRZ-I ”对比： 基带模块上“ Q-OUT ”点信号与“ NRZ-Q ”对比： 调制后 GMSK 信号频谱： IQ 解调单元上的“ I-OUT ”及“ Q-OUT ”端：
乘法器 （ MC1496）
低通 滤波
I-OUT
I-IN
整形
低通 滤波
Q-OUT
整形
Q-IN
I
抽样 判决
位同步 恢复
延迟
BS
并/ 串 变换
NRZ
差分 译码
抽样 判决
Q
码元再生图 5-7
五、实验步骤
GMSK 解调实验框图
1、 正确安装基带成形模块、 IQ 调制解调模块、码元再生模块和 PSK 载波恢复模块。
三、基本原理
1、 GMSK 调制原理
GMSK 调制方式， 是在 MSK 调制器之前加入一个基带信号预处理滤波器， 即高斯低通
GMSK调制与解调算法研究
长治学院2017届学士学位毕业论文GMSK调制与解调算法研究学号: 13405513姓名：李庆华指导老师：张秀秀专业：电子信息科学与技术系别：电子信息与物理系完成时间：2017年5月独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在指导老师指导下取得的研究成果。
除了文中特别加以注释和致谢的地方外，设计中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。
与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在设计中作了明确的说明并表示了谢意。
学生签名：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解长治学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、编写学位论文。
（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学生签名：指导教师签名：年月日年月日1绪论 (1)1.1课题的研究背景及意义 (1)1.2 GMSK 调制技术的国内外研究内容 (2)1.3 论文主要研究内容 (2)2 GMSK 调制解调的相关理论 (2)GMSK调制与解调算法研究专业：电子信息科学与技术姓名：李庆华学号：13405513指导老师：张秀秀摘要：早期提出的最小高斯频移键控（GMSK）的调制方式产生了连续的相位，它的包络稳定、旁瓣滚降快速、频谱紧密，对外辐射小等特点，因此GMSK调制解调技术在通信中成为一项非常有用的技术。
它在GPRS移动通信系统、无线局域网和航天测控等方面有一定的成果。
本文中以GMSK调制解调的一些知识原理作为研究基础，开始展开对GMSK调制解调技术的研究。
调制部分对传统GMSK正交调制方式做了初步介绍，主要是对基于波形存储的GMSK正交调制进行初步认识进而研究，结合相关文献内容以及Matlab/Simulink模块对GMSK性能进行仿真分析，在解调部分主要针对非相干解调中，其中的差分解调。
关键词：高斯最小频移键控调制非相干解调限幅鉴频器差分解调一绪论1.1课题的研究背景及意义为使信号与信道匹配之后可以高效的工作，调制就成为了实现这一特性的重要环节。
(完整word版)GMSK调制解调系统
XXXX大学毕业设计GMSK调制解调系统学生姓名学号所在系专业名称班级指导教师XXXX大学二○一○年五月GMSK调制解调系统学生: 指导教师:内容摘要：目前在数字通信系统中，全数字接收机得到了广泛应用。
用数字化方法设计通信系统中的调制解调技术是现代通信中的一个重要技术。
根据信道特点的不同选择合适高效的调制解调方式对通信系统的性能非常重要.最小高斯频移键控(GMSK)是一种典型的连续相位调制方式，具有包络恒定、频谱紧凑、抗干扰能力强等特点,可有效降低邻道干扰,提高非线性功率放大器的功率，已在移动通信（如GSM系统)、航天测控等场合得到了广泛应用。
本文重点研究GMSK调制解调的实现过程，以便更广泛地使用GMSK 调制解调技术。
关键词:高斯最小频移键控差分解调正交调制GMSK modulation and demodulation system Abstract: Present in digital communication systems，digital receivers have been widely used. Designed with a digital modem communication system technology is an important modern communications technology. Different characteristics according to the channel select the appropriate modem and efficient way of communication system performance is very important。
Gaussian minimum shift keying （GMSK）is a typical continuous phase modulation with constant envelope，compact spectrum, the characteristics of strong anti—interference, can effectively reduce the adjacent channel interference, improve the non-linear power amplifier ，has been in the mobile communications(such as the GSM system），space tracking Telemeter-ing and command is widely used such occasions。
GMSK数字信号的调制及性能分析
GMSK概述
• 原理：GMSK调制技术是在MSK基础上经过改进得到的。MSK是 二进制连续相位FSK的一种改进形式。在FSK方式中，每一个 码元的频率不变或者跳变一个固定值，而在两个相邻的频率 跳变码元信号之间，其相位通常是不连续的。MSK就是FSK信 号的相位始终保持连续变化的特殊形式。可以看成是调制指 数为0.5的一种CPFSK（连续相位频移键控）信号。 • MSK信号表示如下：
• 简介：高斯滤波最小频移键控（Gaussian Filtered Mini mum Shift Keying – GMSK）调制技术是从MSK（Minimum Shift Keying）调制的基础上发展起来的一种数字调制方 式 。 • 特点：在数据流送交频率调制器前先通过一个Gauss滤波 器（预调制滤波器）进行预调制滤波，以减小两个不同频 率的载波切换时的跳变能量，使得在相同的数据传输速率 时频道间距可以变得更紧密。
GMSK概述
• 在GMSK中，将调制的不归零数据通过预调制高斯脉冲成型滤波 器，使其频谱上的旁瓣水平进一步降低。预调制高斯滤波器将 全响应信号转换为部分响应信号，并且由于脉冲成型并不会引 起平均相位曲线的偏离，GMSK信号可以作为MSK信号进行相干 检测，或者作为一个简单的FSK信号进行非相干检测。 • 预调制高斯滤波器冲击响应和传递函数如下形式： 冲击响应： 2t 2
GMSK数字调制
方式及其性能分析
姓名 学号
内容概括
GMSK概述
系统仿真
结论分析
GMSK概述
• 历史：l979年由日本国际电报电话公司提出的GMSK调制方 式．有较好的功率频谱特性，较优的误码性能，特别是带 外辐射小，很适用于工作在VHF和UHF频段的移动通信系统， 越来越引起人们的关注。
北邮gmsk实验报告
北邮gmsk实验报告1. 引言GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）是一种调制技术，广泛应用于无线通信领域。
本实验旨在通过使用GNURadio工具，设计并实现一个简单的GMSK调制与解调系统，并对其性能进行评估。
2. 实验设计2.1 实验平台本实验使用GNURadio作为实验平台。
GNURadio是一个开源的软件定义无线电（SDR）开发工具包，提供了丰富的信号处理模块和可视化工具。
2.2 实验流程实验分为以下几个步骤：1. 构建GMSK调制系统：使用GNURadio搭建GMSK调制系统，输入为二进制比特流，输出为GMSK调制信号。
2. 构建GMSK解调系统：使用GNURadio搭建GMSK解调系统，输入为GMSK 调制信号，输出为解调后的二进制比特流。
3. 性能评估：通过比较输入输出比特流，评估GMSK调制与解调系统的性能。
3. 实验步骤3.1 GMSK调制系统首先，我们需要搭建一个GMSK调制系统。
在GNURadio中，我们可以使用GMSK Modulator模块来实现。
在该模块中，我们需要设置调制指数、比特率等参数，并将二进制比特流作为输入。
3.2 GMSK解调系统接下来，我们需要搭建一个GMSK解调系统。
在GNURadio中，我们可以使用GMSK Demodulator模块来实现。
在该模块中，我们同样需要设置调制指数、比特率等参数，并将GMSK调制信号作为输入。
3.3 性能评估为了评估GMSK调制与解调系统的性能，我们可以比较输入输出的二进制比特流。
在GNURadio中，我们可以使用Constellation Modulator和Constellation Demodulator模块来实现对比。
4. 实验结果与分析经过搭建GMSK调制与解调系统，并进行性能评估，我们得到了以下结果：1. 调制系统性能评估：通过比较输入输出的二进制比特流，我们发现调制系统能够正确将二进制比特流转换为GMSK调制信号，且误码率较低。
一种改进的GMSK信号差分检测算法
一种改进的GMSK信号差分检测算法朱晓峰;王伟【摘要】在Laurent分解的基础上,提出了一种改进的差分检测算法,算法在传统差分检测算法基础上增加Laurent匹配滤波及白化滤波,消除了其它分解子波形对算法性能的影响.仿真结果表明,误码率为时,文中提出的算法与传统差分检测算法相比有近0.5 dB的信噪比增益,算法复杂度没有明显增加.%Traditional differential detection of GMSK is improved by a new method based on decomposition with Laurent method, this new method added Laurent match filter and whitening filter , it reduced the impact of other sub waveforms after decomposing. The simulation shows the advantage of this new method, when bit error rate is, the new method have about 0.5 dB signal to noise ration gain compared with the traditional method, and its complexity is increasing little.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)003【总页数】4页(P89-92)【关键词】GMSK调制;Laurent分解;差分检测;白化滤波【作者】朱晓峰;王伟【作者单位】中国空间技术研究院西安分院陕西西安 710100;中国空间技术研究院西安分院陕西西安 710100【正文语种】中文【中图分类】TN92GMSK（高斯最小频移键控）调制信号是一种有记忆的相位连续的恒包络调制信号，它是在MSK（最小频移键控）调制信号的基础上加一级高斯预平滑滤波器实现的，因而其具有带宽窄，带外功率衰减快，频谱利用率高等优点。
GMSK调制方式的工作原理及特点[52
GMSK调制方式的工作原理及特点[52GMSK调制方式的工作原理及特点GSM使用一种称作0.3GMSK(高斯最小频移键控)的数字调制方式。
0.3表示高斯滤波器带宽与比特率之比。
GMSK是一种特殊的数字FM 调制方式。
给RF载波频率加上或者减去67.708KHz表示1和0。
使用两个频率表示1和0的调制技术记作FSK（频移键控）。
在GSM 中，数据速率选为270.833kbit/sec，正好是RF频率偏移的4倍，这样作可以把调制频谱降到最低并提高信道效率。
比特率正好是频率偏移4倍的FSK调制称作MSK（最小频移键控）。
在GSM中，使用高斯预调制滤波器进一步减小调制频谱。
它可以降低频率转换速度，否则快速的频率转换将导致向相邻信道辐射能量。
0.3GMSK不是相位调制（也就是说不是像QPSK那样由绝对相位状态携带信息）。
它是由频率的偏移，或者说是相位的变化携带信息。
GMSK可以通过I/Q图表示。
如果没有高斯滤波器，当传送一连串恒定的1时，MSK信号将保持在高于载波中心频率67.708KHz的状态。
如果将载波中心频率作为固定相位基准，67.708KHz的信号将导致相位的稳步增加。
相位将以每秒67,708次的速率进行360度旋转。
在一个比特周期内(1/270.833KHz)，相位将在I/Q图中移动四分之一圆周、即90度的位置。
数据1可以看作相位增加90度。
两个1使相位增加180度，三个1是270度，依此类推。
数据0表示在相反方向上相同的相位变化。
实际的相位轨迹是被严格地控制的。
GSM无线系统需要使用数字滤波器和I/Q或数字FM调制器精确地生成正确的相位轨迹。
GSM规范允许实际轨迹与理想轨迹之间存在均方根（rms）值不超过5度、峰值不超过20度的偏差。
蓝芽原理：在深入讨论具体的测试技术之前，首先要了解蓝芽产品的一些关键技术规范。
蓝芽设备工作在ISM频段(工业、科技、医疗用频段)上，从 2.402到2.48GHz，共79个讯息信道。
GMSK解调性能综述
上世纪中叶，出现了二相相移键控(BPSK)调制方式，而后为了提高频带利用率，在BPSK基础上提出四相相移键控(QPSK)。
QPSK是将信号分解成同相和正交两路，而后分别进行BPSK调制，形成的新调制方式，这种调制方式频带利用率较BPSK提高一倍。
然而，这两种调制方式都存在码元发生转变时刻已调波形出现180度相位跳变，使得频谱高频滚降缓慢，带外辐射大。
为了减小波形相位180度跳变，60年代末，学者提出了偏移正交相移键控(OQPSK)。
它是在QPSK的基础上，将同相和正交两路信号错开半个码元周期，因此在码元转换时刻只能一路发生跳变，波形相位只可能发生90度跳变。
虽然减小了相位跳变程度，但是码元转换时刻仍有90度相位跳变，频谱高频仍不能快速滚降。
人们希望在码元转换时刻，相位不出现跳变，而是把跳变的过程作用于整个码元周期。
70年代初人们提出最小频移键控(MSK)，它满足相位变化是在一个码元周期内逐渐积累完成，相位累积规律为直线型，码元转换时刻相位连续。
随后又提出了基于MSK的多种改进调制方式：一个码元周期相位累积规律为升余弦的正弦频移键控（SFSK）、频移交错正交调制（FSOQ）等。
1976年，人们从理论上和实践上对MSK这种调制方式进行比较完整地总结，发现MSK及其改进型调制方式相位累积仅局限于一个码元周期，这限制了选择不同相位路径的可能性，人们想到把相位累积规律扩展到几个码元周期内进行。
通过研究，在频率调制器前加上一个预调制滤波器，可以改变发送信号的概率分布，改变基带信号频谱，使得码元转换时刻相位连续并且相位变换在前后几个码元周期内逐渐累积完成。
1977年提出了受控调频（TFM），它的预调制滤波器是一个相关编码器。
1979年提出了最小高斯频移键控（GMSK），预调制滤波器采用高斯滤波器，调制信号先经过高斯预调制滤波器，而后送入最小频移键控调制器。
1981年K. Mupota和K. Hirade首先将GMSK应用于移动通信，给出调制器和解调器结构，分析采用相干解调方法解调GMSK信号的误码率性能，通过试验和仿真证明GMSK调制方式的优越性，使人们开始重视GMSK。
GMSK调制解调报告
GMSK调制解调的实现l979年由日本国际电报电话公司提出的GMSK调制方式．有较好的功率频谱特性，较优的误码性能，特别是带外辐射小，很适用于工作在VHF和UHF频段的移动通信系统，越来越引起人们的关注。
GMSK调制方式的理论研究已较成熟．实际应用却还不多，主要是由于高斯滤波器的设计和制作在工程上还有一定的困难。
GMSK调制方式的工作原理及特点调制前高斯滤波的最小频移键控简称GMSK，基本的工作原理是将基带信号（16kbps）先经过高斯滤波器成形，再进行最小频移键控(MSK)调制(图1)。
由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿，亦无拐点，因此频谱特性优于MSK信号的频谱特性。
GMSK的解调方式与MSK一致。
下面主要介绍的是MSK的调制解调一．调制部分：MSK是二进制连续相位调制（CPFSK）的一种改进形式。
在FSK方式中，每个码元的频率不变，在2个相邻的频率码元信号之间，其相位通常是不连续的。
而MSK就是使FSK信号的相位始终保持连续变化的调制方式，其调制指数是0.5。
二进制MSK型号的表达式如下：式中：为载波角频率；为码元宽度；为第K个码元中的信息，其取值为；为第K个码元的相位常数，其取值为0或π，它在时间中保持不变。
MSK是正交调制方式，其MSK信号可以看成由二条彼此正交的载波分别调制后合成的。
因此MSK信号的表达式可以展开成以下形式：其中：上式中:等号后第一项为同相分量（I分量）；第二项为正交分量（Q分量）；和为加权函数；为同相分量的等效数据，为正交分量的等效数据，它们都与原始输入数据有确定的关系。
令，，带入上式可以得到由上式可以得到MSK调制器的原理框图:二．解制部分：MSK 解调部分也分为二条支路分别解调。
I 支路乘上，再通过低通滤波得到cos(())cos()cos 2k kstt T πθϕ=（1） ； Q 支路乘上，再通过低通滤波得到sin(())sin()cos 2k k kstt a T πθϕ-=-（2）；解调原理图如下：下面是判决过程：首先根据cos(())cos()cos 2k kstt T πθϕ=（1），sin(())sin()cos 2k k kstt a T πθϕ-=-（2）两个式子在不同码元内的值，可以解到一个判决表，这个判决表是按码元顺序排列的，以4为周期，即第k 个码元与第k+4个码元的判决规则是一致的。
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第４ ４卷
２１ ０ １年
第 ２期
２月
截 电机
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Ｖｏ ． ４． Ｎｏ． １４ ２
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种 高 效 的 Ｇ Ｋ差 分 解 调 算 法 及 其 性 能 分 析 ＭＳ
郭 华
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器的延迟带来的性 能恶化 问题 ，且将判决反馈的运算量降低为原系统的一半 ，而对原算法 的性能没有影 响。该方法 特别适合于手持跳频通信系统 。从叠加 了高斯噪声的两信 号相位夹角概率分布 出发 ，分析并导 出了判决反馈算法 的 误码率计算公式。仿真结果 表 明，理论分 析 的误码 性能 和蒙特卡 罗错误统计 方法 （ ｎｅＣ ｒ ｒ ｒＣ ｕｔ ｇＴｃ — Ｍｏｔ ａｌ Ｅｒ ｏｎｉ ｅｈ ｏ ｏ ｎ
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关键 词 ：判决 反馈 ；Ｇ Ｓ Ｍ Ｋ；差 分 解 调 ；误码 率
中 图分 类 号 ：Ｔ ０ ． Ｍ３３ １
文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编号 ：ｔ０ —８ ８ ２ １ ）２０ ０ —６ Ｏ １６４ （０ １ ０ —１８０
Ａｎ Ｅｆ ｃ ｅ ｔＤｉ ｅ ｅ ｔａ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｉ ｕｅ ｏ Ｍ ＳＫ ｆ ｉ ｎ ｆ ｒ ｎ ｉ ｌＤｅ ｅ ｔｏ ｃ ｎ ｑ ｆＧ ｉ Ｓ ｓｅ ｎｄ ｉｓ ＢＥＲ ｒ ｏ ｍ ａ ｅ Ａｎａ ｙ ｉ ｙ ｔ ｍ ａ ｔ Ｐｅ ｆ ｒ ｎｃ ｌ ｓｓ
摘
要 ：提 出 了一 种 高效 的采 用 判 决 反 馈算 法 的 Ｇ Ｋ差 分 解 调 方 法 ，该 对 低 ＭＳ
通 滤 波器 的输 出信 号进 行 正 交 变 换 ，并 采用 软 判 决 方 法 实 现 了判 决 反 馈 算 法 ，它 避 免 了原 判 决 反馈 算 法 中低 通 滤 波
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