GSM移动通信系统试验系统试验指导书

GSM移动通信系统试验系统试验指导书
目录
第一章感知性试验 (3)
第二章原理性试验 (10)
试验一调制与解调试验 (10)
试验二频谱分析原理与试验 (24)
试验三信道编码与解码试验 (32)
试验四 FDD TDMA原理试验 (58)
第三章系统试验部分 (70)
试验一手机入网、手机主呼和手机被呼试验 (70)
试验二移动台发信机技术指标及测试 (78)
附录1：GSM900无线接口信道号与频率值对应表 (82)
附录2：各个测试点波形 (84)
附录3：各个测试点波形说明 (89)
附录4：测试点分布图 (90)
第一章感知性试验
一、实验目的
1、使学生了解整个试验箱整体结构框架；
2、使学生了解射频部分使用的一些特殊器件（如穿心电容、射频连接器等）的作
用；
3、使学生了解人机接口部分的器件功能。

二、实验器材
1、GSM移动通信系统试验箱
三、试验原理
实验箱的结构
GSM移动通信系统实验箱（简称GSM试验箱，下同）整体布局图和整机控制图如图1－1－1和1－1－2所示。

图1－1－1 试验箱整机布局
各部分完成的功能如下： 1、射频部分
射频部分包括接收部分和发射部分。

接收部分的作用使将接收的高频信号下变到1MHz 的中频，并解调出模拟I 、Q 信号；发射部分的作用是将基带I 、Q 信号调制到高频载波上去。

2、频谱测量部分
频谱测量部分的作用是分析接收信号的频谱，确定接收信号的质量。

3、中央控制单元
中央控制单元的作用是控制整机的工作进程。

4、基带部分
基带部分的作用是进行信道编解码，GMSK 调制与解调，以及TDMA 帧形成。

5、整机时钟
整机时钟主要是给中央控制单元提供时钟，给射频部分提供参考频率。

6、射频率减器部分
射频率减器为发射部分和接收部分共用，最大衰减量为60dBm 。

7、人机接口单元
人机接口单元主要作用是便于整机操作和观察试验现象。

8、测试区
测试区中设置很多测试钩，便于测试各试验中所需观察的信号。

射频板结构
射频部分的接收和发射各为一个PCB 板，分别装在两个屏蔽盒中，屏蔽盒
与盒盖接触处开有凹槽，槽内装有屏蔽网线，以便屏蔽盒和盖子之间进行可靠接触，从而达到良好的屏蔽效果。

中央控制单元的控制信号经盒壁上的穿心电容接入，
穿心电容
能将控制信号在传输途中感应的高频信号滤除掉。

射频信号的输入和输出是通过射频连接头和射频电缆进行的。

穿心电容的外壳为金属封装，它能可靠地与屏蔽盒接触，不至于使屏蔽盒因为信号的接入而使屏蔽效果下降。

射频连接头中心为信号接点，四周被金属包围，起屏蔽作用，并与其内部绝缘材料共同形成一50Ω同轴线。

射频电缆中间有一层屏蔽网线层，对信号起屏蔽作用。

人机接口部分
1、操作面板介绍
ZY12GSMSys23BC1 GSM移动通信系统试验箱人机接口部分的操作面板如图1－1－3所示。

图1－1－3 人机接口操作面板示意图
（1）液晶显示屏：用于显示测试条件、测试结果和曲线、工作状态和功能键的标签。

（2）液晶显示屏右侧的五个无印字功能键：在不同的显示界面中有不同的功能定义。

它们在不同时刻的功能与各显示界面中右侧的功能键标签一致。

（3）射频接口（RF IN/OUT）:使GSM试验箱和手机的射频连接通道。

（4）射频指示灯：用来指示有足够强的手机射频信号从射频接口输入本试验箱中。

（5）亮度旋钮：用来调节液晶显示屏的亮度，以便清晰显示字幕。

（6）旋转编码器：主要有三项功能。

●移动光标：转动光标控制旋钮，可将光标移动到所需栏目。

屏幕上光标可以指到
的黑底白字栏目，其内容可修改的。

不是黑底白字的栏目，其内容是不可修改的。

●修改栏目内容：将光标移到所需栏目处，再按光标控制旋钮会使该栏目输入区闪
烁。

这时转动光标控制旋钮，可选择不同的值。

当该区显示处所需的值时，按下光标控制旋钮就可确认输入。

当所选栏目输入内容为数字时，屏幕右侧的功能键
显示为数值调整倍率，例如按“X10”功能键，则光标控制旋钮每转动一格，输入数值变化10。

这样可以方便快速地输入数值。

●移动标记：在显示频谱曲线时，如果选择“标记”，则转动光标控制旋钮就可移
动曲线上地三角形选点标记，从而选择任意数据点，查看其具体测试结果。

（7）电源开关键：用于开关本机电源。

（8）电源指示灯：当按电源开关键开机时，该指示灯发绿色光。

按电源开关键关机后，该指示灯发红色光。

（9）复位建（RESET）：用来将测试仪复位，并显示初始屏幕界面。

2、显示屏工作界面介绍
液晶显示屏（LCD）共有11个工作界面，依次用00－11表示，其中：
00为开机界面；
01为“同步工作模式”界面；
02为“基站主叫”界面；
03为“通话”界面；
04为“手机主叫”界面；
05为“实时频谱监测”连续工作界面；
06为“实时频谱监测”设置界面1；
07为“实时频谱监测”设置界面2；
08为“实时频谱监测”设置界面3；
09为“异步工作模式”编解码界面；
10为编码模式下数据更改界面；
11为解码后的数据界面。

四、实验内容
1、加电操作
2、手机入网操作
3、手机与GSM试验箱通信操作
4、挂机操作
5、频谱实时测量操作
6、编解码操作
五、实验步骤
1、加电操作
将GSM移动通信系统试验箱接通电源，此时人机接口部分的电源指示灯亮（呈红色）。

当按下开关“POWER”键时，电源指示灯由红色转成绿色，同时主板上的＋5V，＋12V 电源指示灯亮，显示屏显示开机界面00。

在该界面下，延时2秒钟后，试验箱将自动进入“同步工作模式”界面，如界面01所示。

注：如显示屏字幕不清晰，请调节人机接口控制面板上的“亮度”旋钮，使LCD背景亮度适中（能清晰显示字幕）。

2、手机入网操作
第一步：将GSM试验箱随机配备的SIM卡放入手机中，将天线与人机接口部分的射频输入/输出（RF IN/OUT）相连，同时将手机靠近天线（或用天线耦合器代替天线，并将手机插入天线耦合器中）。

第二步：打开GSM试验箱电源，试验箱进入“同步工作界面”（如界面01所示），预热10分钟，然后用旋转编码器对显示屏中处于反白状态的项目进行选择和设置。

在界面01上可以用旋转编码器进行选择、设置的项目如下：
（1）无线标准：在无线标准中可选择项为GSM900、E-GSM和DCS1800。

（2）广播信道号（BCCH）广播信道号对应于标准GSM900时，为1－124；对于标准E-GSM时，为975－1023；对于标准DCS1800时为512－885。

（3）频率：频率根据所选信道号自动生成。

生成公式为：GSM900标准：f(n)=890+0.2n MHz (1≤n≤124)；
E-GSM标准：f(n)=890+0.2n MHz (0≤n≤124)；
f(n)=890+(n-1024) MHz (975≤n≤1023)；
DCS1800标准:f(n)=1710.2+0.2(n-512) MHz (512≤n≤885)。

（4）通话信道（即业务信道）号：在GSM试验箱中，通话信道与广播信道设置为同一频率，所以在对广播信道设置时自动生成通话信道号，相应的频率业自动生成。

（5）功率控制：功率控制时对手机发射功率进行控制，其选择范围为：5：＋33dBm-19 :+5dBm(GSM900/E-GSM)或0：＋30dBm-14: +2dBm(DCS1800)。

（6）射频开关选择：有开（ON）和关（OFF）两种状态，将其设置为开（ON）；
（7）联网：有开和关两种状态，仅在双机联网时打开。

（8）射频输出：射频输出时指GSM试验箱的发射功率。

可选范围是：－110dBm到－50dBm。

第三步：在设置好GSM试验箱各参数后，将手机开机，等待入网。

入网成功后在手机的显示屏会显示GSM网络号，网络号为“001－01”；GSM试验箱的LCD显示手机的国际移动用户号（IMSI）（即SIM卡的编号）和手机的国际移动设备号（IMEI）（即手机的机身号）。

注：（1）假如出现SIM卡未注册的现象，处理的方法时，将GSM试验箱处于同步工作状态，按上述步骤设置好各项参数。

将手机靠近天线（或插入天线耦合器中），开机，用手机菜单键选择“网络选择”一栏，进行网络查找，当查找到“001－01”时选择“注册”即可。

（2）如手机无法入网，解决的方法有：a、将试验箱复位（或关机重启）、手机关机后，再进行上述操作；b、重新切换信道频率（避开空中同频无线电波的干扰），再进行手机入网操作。

（3）GSM试验箱每次刚开始启动时必须预热10分钟。

基站主叫
第一步：如1.4.2中操作，等待手机入网成功。

第二步：在界面01中，按“基站主叫”，工作界面切换到“02”号界面。

在“02”号界面上，“基站主叫”字样闪烁。

第三步：当手机与GSM试验箱之间接续成功后，会听见手机振铃声，此时按下手机接听电话确认键，界面会切换到“03”号界面。

在界面03三，“通话/射频测试”字样闪烁。

这时对手机讲话可以听见延时后的回声。

手机主叫
第一步：如1.4.2中操作，等待手机入网成功。

第二步：在界面01中，按“手机主叫”，工作界面切换到“04”号界面。

在“04”号界面上，“手机主叫”字样闪烁，并且等待手机拨号。

第三步：用手机拨号。

当手机与试验箱接续成功的瞬间，会从手机上听到一声鸣叫，同时工作界面切换到“03”号界面上。

在界面03上，显示手机拨号号码。

这时对手机讲话可以听见延时后的回声。

4、挂机操作
当手机与GSM试验箱之间通话完毕需要挂机时，在“03”号界面上，按“基站挂机”键时，则试验箱回到主界面（同步模式），同时手机挂机；当按“手机挂机”键时，需要手机按“挂机”键，才能使GSM试验箱回到主界面。

注：直接按手机“挂机”键亦可进行挂机操作。

5、频谱实时测量操作
第一步：如1.4.2中操作，等待手机入网成功。

第二步：如1.4.3中操作（基站主叫、手机主叫均可），实现手机与试验箱之间的通信。

第三步：在通话状态（如界面03所示）下，用旋转编码器选中“频谱检测”项目并按下旋转编码器确认，则进入频谱测模式（如界面05所示），在此界面上显示GSM试验箱接收信号的频谱（手机发射频谱）。

如果想对“触发”模式进行设置，则按“返回”键，进入“06号”界面。

在“06”号界面上，可以对“触发”模式进行设置，设置完成按“开始”键，开始测量。

如果设置为单步，则每按一次“开始”键测量一次，并保持测量结果。

如果设置为“连续”，则一直测量，并刷新测量结果。

按“返回”键回到“03”号界面。

如果项对“旋钮”，“标记”和“RBW”进行设置，按“更多设置（1/2）”键，进入频谱设置界面2（如界面07所示）。

（1）“旋钮”设置为“光标”时，可对处于反白的项目（如“信道”，“频率”，“功率控制”和“平均”）进行设置；设置为“标记”时，可在所测的频谱曲线上滑动光标，左边的“标记”显示光标所对应的幅值。

（2）“标记”设置为“粗调”时，光标步进6kHz；设置为“细调”时，光标步进1kHz。

（3）“RBW”设置为“30kHz”，则测得的频谱很光滑（如界面05～07所示）；如果将“RBW”设置为“10kHz”，则测得的频谱上有噪声，如界面08所示。

6、编辑码操作
在界面01中，按“模式”键切换到异步工作模式下，进入编解码状态（如界面09所示）。

在此界面下可以进行编解码试验，此时，只有中央控制单元和人机接口单元在工作。

在编解码模式下可以模拟广播控制信道（BCCH），独立专用控制信道（SDCCH），慢速随路控制信道（SACCH）和快速随路控制信道（FACCH）的信道编码过程，模拟信道传输过程（设置误码）以及信道解码过程。

（1）编码方法：
用旋转编码器选择输入码字，输入码字有五种，分别为：
a. AA 60 98 00 40 54 4C 44 46 C5 44 64 54 4C 44 46 C5 44 00 83 00 00 D4
b. C0 00 B0 A0 18 40 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4
c. C0 00 B8 C0 A0 20 20 20 05 FC D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4
d. A0 00 C0 C0 80 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4
e. C0 00 90 C0 F0 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4 D4
每种码字均为184bit（用16进制表示）。

其中：
第一种码字用于广播控制信道（BCCH）；
第二、三种码字用于独立专用控制信道（SDCCH）；
第四种码字用于慢速随路控制信道（SACCH）；
第五种码字用于快速随路控制信道（FACCH）。

当按“编码”键时，它们分别经过（224，184）法尔码编码，得到224bit的信息位，在224bit信息位后加4各尾比特0成为228bit。

228bit经过（2，1，4）卷积码编码后形成456bit的码块。

456bit经正交4度交织后形成4各突发序列子块（详见2.3节）。

（2）信道传输
当编码完成时，信道传输后的码字即为交织后的码字。

用旋转编码器选中信道传输后的码字，则界面切换到数据更改界面“10”界面。

在“10”界面上，用旋转编码器选择想修改的数据，按下旋转编码器，被选择的数据位闪烁；转动旋转编码器进行修改（在本试验箱中能将数据更改位“0”到“F”间任一值）；当修改好数据后，按旋转编码器进行确认；还可以接续进行其它数据的修改。

按“返回”工作界面返回到“09”号界面，此时可以进行信道译码工作。

注：对交织后的码字进行更改，目的时模拟信道传输中引起的误码。

（3）译码
当更改好传输后的码字后，按下“译码”键，进行译码。

如界面11所示。

进行信道的译码过程、方法与编码过程正好相反。

当完成法尔码译码后，将说得的码字与输入的码字进行比较，如果完全一样，则在显示屏右下角显示“正确”字样；否则，显示“出错”字样。

在编解码模式下，按“模式”键，则返回同步工作状态。

第二章 原理性试验
试验一 调制与解调试验
一、试验目的
1、了解正交调制与解调的基本原理。

2、了解GMSK 调制与解调的基本原理及它们在GSM 数字蜂窝移动通信中的应用。

二、试验器材
1、频谱仪（选配）
2、数字存储式示波器（60MHz 以上）
3、GSM 移动通信试验箱
三、试验原理
1、正交调制与解调的基本原理
所谓正交调制就是将基带信号通过正交调制器调制到高频载波上的过程。

正交调制
X )(t s 和Y )(t s 分别为同相调制分量与正交调制分量，是基带波形数据，它们分别与载波f c 的同相分量Cos(2t f c π)和正交分量-Sin(2t f c π)进行混频，再相加得到调制波，完成将基带调制到载波的过程。

所谓正交解调就是将接收信号提供正交解调器调出同相和正交的基带波形的过程。

正交解调器的框图如图2－1－2所示。

图2－1－2 正交解调器
设S （t ）＝Cos()(t t c Φ+ω),t c ω为载波角频率，)(t Φ为附加相位函数（包含信息）。

如图，信号与载波的同相分量相乘，则有： X(t)=Cos()(t t c Φ+ω)*Cos t c ω
=1/2Cos(t t t c c ωω+Φ+)()+1/2Cos(t t t c c ωω-Φ+)() =1/2Cos(2)(t t c Φ+ω)+1/2Cos Φ(t)
经低通滤波后，滤除高频成分，则得到同相分量载波X s (t)=1/2Cos Φ(t)。

同时信号与载波的正交分量相乘，则有：
Y(t)=Cos()(t t c Φ+ω)*(-Sin t c ω) =-1/2Sin(2)(t t c Φ+ω)+1/2*Sin Φ(t)
经低通滤波后，滤除高频成分，则得到正交分量载波Y s （t ）=1/2Cos Φ(t)。

2、GSM 试验箱中所使用的正交调制和解调 （1）调制部分
GSM 试验箱的发射系统中的U1是一种集成的射频I/Q 正交调制器，它将基带送来的I/Q 信号直接调制到射频上。

它的载波工作范围为0.8G-2.5G 。

正交调制器的内部框图如图2－1－3所示：
如框图所示，LOIN 和LOIP 是本振的差分输入端（在GSM 试验箱中，本振即为发射载波）。

相位分离器1（PHASE SPLITT1）是将本振信号分成同相各正交两路，相位分离器2（PHASE SPLITT2）是增加相位分离器1的正交精度；经过缓冲放大后分别接到混频输入端（基极），作为载波信号；基带输入信号分别是四个V-TO-I 单元（电压到电流转换器）相连，将输入的电压转换成电流，作为调制器的基带调制信号。

两个混频器的输出均连到0－TO-S 单元（双端到单端转换），最终从VOUT 输出已调波。

（2）解调部分
在GSM 试验箱的接收系统中的U8是一种正交解调器，它的射频工作频率高达500MHz ，中频工作频率范围为400kHz 到12MHz ，它包含一个混频器，中频放大器，I/O 解调器，锁相正交振荡器和一个偏置系统。

正交解调器的内部框图如图2－1－4所示。

在本试验中只用到框图2－1－4所示的右上角一小部分功能，即正交解调部分，它由一个频率可变的正交振荡器（VFQO ），两个解调器和两个截至频率为2MHz 的低通滤波器组成。

GMSK 已调波经混频器混频得到1MHz 的中频信号，该信号经滤波、放大等处理后由U8的DMIP 端输入。

13MHz 的整机时钟经13分频后得到1MHz 的脉冲波作为参考信号。

VFQO 的相位锁定到该参考信号上，产生同相和正交的载波。

该载波与DMIP 输入信号分别作用于两个解调器；解调器输出的信号经截至频率为2MHz 的低通滤波器滤波后由U8的IOUT 、QOUT 端输出。

设从DMIP 输入的信号为S(t)=Acos()(1t t Φ+ω)
S )(021θω+=t BCos L S )(02θω+=t BSin LQ
虽然输入信号于本振均为1MHz ，但本振并没有锁定到输入信号，存在相差，所以用21ωω和表示各自的角频率。

经同相和正交解调后，从IOUT 和QOUT 得到的信号分别为X )(t s 和Y )(t s ，其中 X ))(()(01t t Cos a t s ωθ△+Φ+= Y ))(()(01t t Sin a t s ωθ△+Φ+= 其中△21ωωω-=，a 2/1AB =
经信道传输后，信号波形都有一定程度的失真。

如果失真严重，经信道解码后不一定能将错误都排除掉。

3、GMSK 调制与解调基本原理和性能
所谓高斯滤波最小移频键控（GMSK ）就是将高斯滤波器作调制前基带滤波器，将基
带信号成形为高斯脉冲再进行最小移频键控（MSK ）的调制方式。

GMSK 调制方式能满足移动通信环境对邻道干扰的严格要求，它以其良好的性能而被泛欧数字蜂窝移动通信系统（GSM ）所采用。

下面我们将讨论GMSK 的基本原理，性能及调制解调的实现。

（1） GMSK 基本原理和性能
GMSK 调制原理如图2－1－5所示。

调制器输出已调波的频谱由前置滤波器的特性来控制，为了使输出频谱密集，前置滤波器必须具有以下特征：
A 、窄带和尖锐的截至特性，以抑制FM 调制器输入信号中的高频分量；
B 、脉冲响应过冲量小，以防止FM 调制器瞬时频偏过大；
C 、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，以使调制指数为1/2。

前置滤波器以高斯型最能满足上述条件，这也是高斯滤波最小移频键控（GMSK ）的由来。

图2－1－5 GMSK 调制器原理框图
实现GMSK 调制的关键斯高斯低通滤波器的设计。

其单位冲击响应为 H(f)＝exp(-α2f 2) 传输函数为
h(t)=πexp[-(πt/α)2]
式中,α是与滤波器3dB 带宽B b 有关的参数它们之间的关系为： b B α＝2/)2(ln ≈0.5887
如果输入为双极性不归零矩形脉冲序列s(t): s(t)=)(b n
n nT t b a -∑,a n =±1
其中，T b 为码元间隔。

高斯预调制滤波器的输出为 x(t)=s(t)*h(t)=∑-n
b n nT t g a )(
式中，g(t)为高斯预调制滤波器的脉冲响应： g(t)=b(t)*h(t)=1/T b
ττd h b b T T ⎰
+-2
/2
/)(
X(t)加于压控振荡器，直接调频后即得GMSK 信号。

S GMSK ＝ACOS （c ωt+φ(t)）
而附加的相位函数φ(t)为
φ(t)=K 0
ττd X t
⎰
∞
-)(=K 0ττd nT g a t
b n
n ⎰∑∞
--)(
=
n n a ∑2
π
ττd nT g t b ⎰∞
--)( 由上式可以看出，已调信号的相位路径取决于高斯滤波器输出脉冲的形状，或者说在一个码元内已调波相位变化值取决于其内脉冲的面积。

由于脉冲宽度大于T b ，即相邻脉冲脉冲间有重叠，因此在决定一个码元内脉冲面积时要考虑相邻码元的影响。

为了简便，可考虑脉冲宽度为3T b ，那么在连续三个码元不同情况下的相位路径，可由如下规则决定：
A 、一个码元内相位变化增加还是减少取决于这个码元脉冲波形叠加后面积的正负性。

若面积为正，则相位增加；反之，则相位减小。

B 、一个码元内相位变化值取决于这个码元内叠加后的脉冲面积大小。

当相邻三个码元为＋1，＋1，＋1时，则一个码元内相位增加π/2；当相邻三个码元为－1，－1，－1时，则一个码元内相位减少π/2；在其他码元情况下，由于正负极性的抵消，叠加后脉冲波形面积小于上述两种情况，即相位变化值小于＋π/2或-π/2。

在考虑连续三个码元不同图案下的附加相位增量如表2－1所示。

表2－1 不同码序列的附加相位增量
图2－1－6显示了但输入数据为1、－1、－1、1时的MSK 和GMSK 信号的相位路径，由图可见GMSK 信号再码元转换时刻其信号相位不仅时连续的，而且时平滑的。

这样就
（2）GMSK 信号的产生
产生GMSK 信号的最简单的方法是采用图2－1－5所示的锁相环调制。

事实上，这种方法需要VCO 进度很高，否则调制指数（波特速率与频率偏置之比）很难精确保持，在接收端不能进行同步检波。

因此这种方法较少使用。

在实际中，大多数采用先对基带信号进行波形变换、再正交调制的方法产生GMSK 信号，即用数字电路处理基带波形，其输出经D/A 转换后去驱动正交调制器。

其电路框图如图2－1－7所示。

图中的运算电路相当于图2－1所示的高斯滤波器的脉冲响应，加上由于前后比特引起的码间干扰，就可以获得基带波形。

对于GMSK 滤波器产生的码间干扰可考虑为当前传送的1bit 与其前后各自送2bit ，即5bit 图案响应波形预先预存入ROM 中，使用时从ROM 中取出送入运算电路中进行处理即可。

3、GMSK 信号解调
GMSK 信号可采用同步检波、频率检波与时延检波等来进行解调，但由于衰落引起接收信号相位的波动，因此，一般宜采用频率检波和时延检波的解调方式来进行解调。

A 、频率检波：频率检波器是由输出瞬时角频率的限幅鉴频器与低通滤波器等构成。

低通滤波器的输出电压信号分量可表示为：
V （t ）=
∑∞
-∞
=-n n
nT t G a T
m )(π
式中，G （t ）是低通滤波器对g(t)的响应，g(t)是滤波器的输入脉冲信号，在2－3比特时出现码间干扰，因此，如果进行原样码判决，误码率特性就会变坏。

为此采用判决反馈，即反馈以前的判决结果，按照下式对来自以前n 比特码间干扰进行补偿，然后进行码判决。

这种检波器称为采用判决反馈的频率检波解调器，如图2－1－2所示。

ω（t ）=V(t n )－
)(kT t
G a T
m n
n n
-∑∞
-∞
=π
图2－1－8 采用判决反馈的频率检波解调器
若正确判决以前的数据，就可以完全消除码间干扰，码判决规则为：
⎩⎨⎧≤=≥=0,00,1ωωn
n a a B 、时延检波：时延检波是用1个码元的检波器输入信号的相位差，进行码判决的解
调方式。

它分为IF 频带时延检波、基带时延检波、限幅鉴频时延检波和相位时延检波4种类型。

（a ） IF 频带时延检波（如图2－1－9（a ）所示）：IF 频带时延检波接收信号
波形与其时延波形相乘，用滤波器滤除载波频率中心的2倍载波频率分
量。

延迟线采用移位寄存器，它对输入信号进行高速采样，由移位寄存器延迟1个符号的时间。

码判决
t
nT n
=时，检波器输入信号r n 可表示为：r n ＝
（X ]2cos[])2sin[]2cos[(]2sin[]2cos[n n n c n c n n c n n c n n c n t f R t f y t f x t f Y t f θϕπππππ++=-+-）
式中n ϕ为相位调制，x n 及y n 分别表示热噪声时的同相分量及正交分量，R 为调制波与热噪声之和的包络，n θ为噪声引起的相位波动：－πθπ≤n 。

时延检波器输出为：
I=cos[△ψ],Q=sin[△ψ]
式中△ψ＝（1--n n ϕϕ）－（1--n n θθ）＝△+n ϕ△n θ
△n ϕ表示发送2比特数据时相对应的信号相位差。

由I 与Q 可求得△n ψ2⊕π＝tan 1-(Q/I).
根据相位平面上的码判决法则有：
（n n b a ,）＝⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎨⎧-≤⊕---≤⊕--≤⊕≤⊕-时
△，当时△，当时
△，当时△当2/2)1,1(022/)1,1(2/20)1,1(22/),1,1(ππψππψπππψππψπn n n n
I 和Q 输出的极性与2比特发送数据a n 和b n 的正负一致，因此，也可以按照下式那样进行正负判决：
⎩⎨
⎧≥=时；
，当－时；
当010,1 I I a n ⎩
⎨⎧≥=时。

，当－时；当010,1 Q Q b n
GMSK 是2值调制，因此，宜采用1比特时延检波。

正弦时延检波的输出特性与发送
数据a n 的正负一致，因此，可根据正弦时延检波进行码判决。

若BT （低通滤波器归一化的3dB 带宽）变小，由于码间干扰的影响使时隙变窄，则误码率特性变坏。

这时，宜采用利用2比特间相位差为0或者±π的2比特余弦时延检波。

（b ）基带时延检波(如图2－1－9（b ）所示)：用IF 频带的接收信号跟中心频率一致的本振信号cos[2ξπ+t f c ]进行准同步检波，获得基带分量
i n =cos[ξθϕ++n n ]
q n =sin[ξθϕ++n n ]
式中ξ为任意相位。

由下式可求得I 与Q ：
⎩
⎨⎧=⨯-⨯==⨯+⨯=---+)sin()cos(1111ψψ△△n n n n n n n n q i i q Q q q i i I 与IF 频带时延检波一样，由上式进行码判决，这种方式适用于数字信号处理。

（c ）限幅鉴频时延检波（如图2－1－9（c ）所示）：如果对瞬时角频率进行积分，
则获得相位差，采样限幅鉴频器与积分时间为T 的积分滤波器，求得I 码元间相位变化，进行码判决的检波就是限幅鉴频时延检波。

限幅鉴频输出经常产生卡塔噪声，因此，积分滤波器输出为：
△),(21-++=n n n n t t N πθψψ△△
式中，N （1,-n n t t ）为1符号区间产生的卡塔噪声数。

因此，若采用限幅鉴频，则产生2π弧度整数倍的跳跃，根据π2⊕的运算就能消除卡塔噪声的影响，求得与IF 频带时延检波和基带时延检波一样的△ψ，并进行码判决。

△ψπ2⊕＝n n θψ△△+＝△ψ （d ）相位时延检波（如图2－1－9（d ）所示）：IF 频带时延检波使根据IF 频带的
时延乘积运算求得)cos(ψ△、)sin(ψ△，而基带时延检波使根据正交坐标表示的基带运
算求得)cos(ψ△
和)sin(ψ△，由采用限幅鉴频器瞬时角频率的积分求得△ψ。

对于相位时延检波，首先要求得与中心频率一致的基准信号cos(2(ξπ+c f ))的相位差△n η。

采
样点的△n η可表示为：△n η＝ξθϕ-+n n。