PLL两点调制在跳频通信GMSK调制源中的应用
调制技术中FSK、MSK、GMSK的研究与应用
调制技术中FSK、MSK、GMSK的研究与应用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。
频移键控(FSK)方法简单，易于实现，并且解调不须恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能也较强。
因此，FSK调制技术在通信行业得到了广泛地应用，并且主要适用于用于低、中速数据传输。
最小频移键控(MSK)信号在带外产生的干扰小，信号包络恒定，系统可以使用廉价高效的非线性器件，从相位路径的角度来看，MSK属于线性连续相位路径数字调制它能以最小的调制指数(h=0.5)就能获得正交的调制信号，MSK是一种在无线移动通信中很有吸引力的数字调制方式。
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。
本文主要研究了FSK、MSK、GMSK的调制的实现过程，以便更好更广泛的研究应用数字信号的调制解调技术。
关键词：FSK；MSK；GMSK；正交调制Modulation technology FSK、MSK、GMSK research andapplicationAbstractAt present in the digital communication system, the digital receivers to a wide range of applications. With digital communication system design method of demodulation technology is one of the important modern communication technology. According to the characteristics of the channel to choose the appropriate different efficient demodulation way for that the performance of communication system is very important.Frequency Shift Keying (FSK) method is simple, easy to be realized, and demodulation need not restore local carrier, can asynchronous transfer, resistance to noise and resistance to decline and performance is stronger. Therefore, FSK modulation technology in communications industry had been used widely, and mainly used in the used for low, medium speed data transmission.Minimum Shift Keying(MSK) signal in the outside the band of the interference away, signal envelope is constant, the system can use cheap effective nonlinear devices, from the point of view of the phase path, MSK belong to linear continuous phase path digital modulation it can with minimum of the modulation index (h = 0.5) can get orthogonal modulated signal, MSK wireless mobile communication is a kind of very attractive digital modulation mode.Gaussian Filtered Minimum Shift Keying (GMSK) is a typical continuous phase modulation mode, has the envelope spectrum constant, compact, strong anti-interference characteristics, can reduce effectively adjacent word interference, improve the power of nonlinear power amplifier, has set up a file in the mobile communication (such as GSM system), aerospace measurement and control and so on to a wide range of applications.This paper mainly studies the FSK, MSK, GMSK modulation of the realization of the process, in order to better use more extensive research and a digital demodulation technology.Keywords：FSK; MSK; GMSK; Orthogonal modulation目录摘要 (I)Abstract (II)目录........................................................................................................................................... I II 第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 概念简介 (1)1.2.1 FSK简介 (1)1.2.2 MSK简介 (2)1.2.3 GMSK简介 (2)1.3 课题的主要研究工作及意义 (2)1.4 FSK、MSK、GMSK的发展及应用前景 (3)第2章理论基础 (4)2.1 2FSK 调制原理及方法 (4)2.1.1 2FSK调制的基本原理 (4)2.1.2 2FSK信号的表达式和波形图 (4)2.1.3 2FSK信号的带宽 (5)2.1.4 2FSK信号特征 (6)2.1.5 FSK系统性能 (7)2.2 MSK调制原理及方法 (9)2.2.1 MSK调制的基本原理 (9)2.2.2 MSK信号的表达式和波形图 (9)2.2.3 MSK信号的带宽 (11)2.2.4 MSK信号的特点 (12)2.2.5 MSK系统性能 (13)2.3 GMSK调制原理及方法 (14)2.3.1 GMSK调制的基本原理 (14)2.3.2 GMSK信号的表达式和波形图 (16)2.3.3 GMSK信号的带宽 (19)2.3.4 GMSK信号的特点 (20)2.3.5 GMSK系统性能 (20)第3章软件仿真或实验结果分析 (22)3.1 FSK实验结果分析 (22)3.2 MSK实验结果分析 (23)3.3 GMSK实验结果分析 (25)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A (32)第1章绪论1.1 引言现代社会是一个信息化的社会，是一个高速发展的社会，信息技术已经日益改变着我们的生活，作为信息传播的基础—信号调制，在信号处理中占着无与伦比的地位。
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。
PLL两点调制在跳频通信GMSK调制源中的应用
t -∞
an g (τ-
nTb -
Tb ) 2
(4) dτ
(5)
不同 B N 值时 ,高斯低通滤波器的单脉冲响应如图 2
所示 ,理想的 GMS K 信号功率谱如图 3 所示 。
ωo V FM1 ( t)
2
=
(ω/ ωn) 4 ·m2 K2VCO - 2 (ω/ ωn) 2 ·m · (ω/ ωn) 4 - 2 (ω/ ωn) 2 +
KVCO ·KT ·N + 4ζ2 (ω/ ωn) 2 K2T ·N 2 + K2T ·N 2 4ζ2 (ω/ω/ n) 2 + 1
(7)
(7) 式 中 , ωn = KPD KVCO / B N ,ζ = 0. 5 a ·
KPD KVCO / B N = 0. 5 aωn 。其中 , KPD 为鉴相器的鉴 相增益 , KVCO 为压控振荡器的电压灵敏度 , N 为分 频器的分频因子 。
2 仿真和测试
基于 PLL 两点调制的 GMS K 调制源设计 ,可 以通过 Agilent technologies 公司的 ADS 软件进行 仿真 。ADS 软件功能强大 ,可以进行数模混合系统 仿真 ,而且可以软硬件协同仿真 ,给实际的电路和系 统设计提供了良好的指导作用 。该项目 GMS K 调 制源 ,要求跳频频率范围为 960～1 120 M Hz ,跳频 间隔为 5 M Hz ,波特率为 Rb = 192 kbit/ s , B N = 0. 5 ,杂散优于 - 50 dBc ,相噪优于 - 100 dBc/ Hz @100 k Hz 。
较为复杂 ,特别是相位计算和三角函数查找表需要 占用很多的硬件资源 ,不利于减小体积和降低成本 , 而且为了保证信号的精度需要采用过采样[2] 。传统 的锁相型 GMS K 调 制 , 采 用 VCO 输 入的 单点 调 制 ,此结构在输入数字信号是一连串“1”或者“0”时 , 信号响应变得很差 ,即对信号的低频响应能力不能 满足实际系统的需要 。这里采用基于锁相技术的两 点调制来解决信号的频率稳定问题 ,使系统具有很 好的信号高频和低频响应 。而且可以获得和环路带 宽无关的几乎恒定的灵敏度 ,这就减少了环路带宽 对调制性能的影响[3] ,从而可以获得其它方面性能 的改善 ,如增加带宽可提高系统的响应速度 。
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。
基于DDS的GMSK调制器研究
基于DDS的GMSK调制器研究引言：在无线通信系统中，调制器是将基带信号转换为高频信号的关键部分。
由于其工作频段广泛且有较高的性能要求，GMSK调制器成为了无线通信系统中最为常见的一种调制器。
在本文中，我们将研究一种基于DDS（直接数字合成）的GMSK调制器，讨论其工作原理和性能优化方法。
一、GMSK调制器基本原理：GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）调制器是一种频偏调制技术，其基本原理是通过在相邻的位期间产生相位偏移，从而实现数字信号的调制。
GMSK调制器的核心是一个相位调制环节，其目的是在不引入不必要的频谱扩展的情况下，将基带信号转换为调制信号。
在本研究中，我们将采用DDS技术来实现GMSK调制器。
二、基于DDS的GMSK调制器设计：DDS技术是一种数字信号合成技术，可以通过对相位和幅度进行调整来生成高精度的连续波信号。
在基于DDS的GMSK调制器设计中，我们将利用DDS技术生成调制信号的相位序列，并结合高斯滤波器进行滤波和抽样得到连续调制信号。
1.基带信号生成：首先，我们需要将输入的数字信号进行滤波和抽样，得到带限的基带信号。
可以通过数字滤波器和时钟同步技术来实现对基带信号的处理。
2.GMSK调制信号生成：利用DDS技术生成相位调制序列，将每一个基带符号映射到一个相位值。
DDS技术使用一个累加器来累积相位增量，同时调整累加步长。
根据基带信号的符号，可以调整相位递增或递减的速度。
3.GMSK调制信号滤波：为了减小频谱泄露的问题，需要对GMSK调制信号进行滤波。
高斯滤波器是常用的选择，其可以充分压缩信号的带宽，并减小频谱泄露的问题。
4.连续调制信号生成：将滤波后的GMSK调制信号进行抽样，得到连续的调制信号。
这个连续信号将作为输入信号供其他模块使用。
三、性能优化方法：在设计基于DDS的GMSK调制器时，需要考虑如何优化调制性能，包括频谱效率、波形失真和相位偏移等方面。
GMSK调制原理
GMSK调制原理GMSK（Gaussian minimum shift keying）调制是一种数字调制技术，常用于无线通信中的低速数据传输。
GMSK调制在频谱效率和误码率性能之间取得了很好的平衡，因此被广泛用于蜂窝通信、蓝牙以及无线局域网等应用中。
在符号映射步骤中，输入二进制数据流将被分为一系列的符号，每个符号代表一定数量的二进制位。
符号映射通常通过二进制相干调制（BPSK）来实现，其中二进制位0对应于负频偏，二进制位1对应于正频偏。
在符号调制步骤中，将上述符号经过Gaussian滤波器进行调制。
Gaussian滤波器的输出信号被送入相移键控（PSK）调制器中。
相移键控调制是一种调制方式，通过调整信号的相位来表示不同的符号。
GMSK调制的一个重要特征是，每个符号之间的相位变化幅度非常小，这使得GMSK调制在传输过程中对带宽的要求更低。
这是因为相位变化幅度越小，信号的频偏也越小，从而减小了信号在频谱中的占用。
这种特性使得GMSK调制非常适合于低速数据传输。
GMSK调制的频谱特性也是其优势之一、由于使用了Gaussian滤波器，GMSK调制的频谱主瓣非常尖锐，并且在主瓣之外的伪谱分布非常低。
这意味着GMSK调制的功率谱分布非常紧凑，减少了信号在频谱上的泄漏，降低了干扰和噪声的影响。
GMSK调制在通信系统中的应用非常广泛。
例如，在GSM系统（全球移动通信系统）中，GMSK调制被用于语音和数据的传输。
此外，GMSK调制还被广泛应用于蓝牙和Wi-Fi等无线通信技术中，用于实现低速数据传输。
总结起来，GMSK调制是一种适用于低速数据传输的数字调制技术。
其调制原理基于Gaussian滤波器和相移键控调制器，具有带宽效率高、抗干扰能力强和频谱紧凑等特点。
GMSK调制在无线通信中得到广泛应用，极大地推动了移动通信和无线网络领域的发展。
GMSK调制解调原理
GMSK调制解调原理GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）调制解调是一种数字调制技术，常用于无线通信中的低速数据传输，例如蓝牙、无线局域网（WiFi）等。
GMSK调制是基于Gaussian滤波器和频率偏制的原理。
它通过对输入的数字信号进行高斯滤波，然后通过不同频率的相位连续变化来进行频率偏移，从而实现调制。
GMSK调制的目的是尽量减小幅度和相位的变化，在带宽受限的情况下提高系统传输效率。
在GMSK调制中，输入的数字信号被分成一系列的位（bit），每个位通过高斯滤波器进行滤波处理。
高斯滤波器可以理解为一个能够平滑地改变波形形状的滤波器，用来减小信号的随机变化。
滤波后的信号经过频率偏制器，通过改变相位来实现频率偏移。
为了方便调制和解调的实现，GMSK调制中使用连续相位频率偏移键控调制（CPFSK）技术。
相位的连续变化可以减少突变，并且可以在边缘处实现平滑过渡，减小传输中的功率损耗。
GMSK解调是GMSK调制的逆过程。
在解调端，接收到的信号经过相关滤波器滤波，并通过频率偏制器进行回复相位和频率。
然后，解调器使用相关滤波器对复功率信号进行滤波，以消除噪声和多径干扰，并通过判决电路将解调信号转换为数字信号进行处理。
最后，解调器通过判决电路将信号恢复为原始的二进制数据。
GMSK调制的一个重要特点是带宽效率高。
由于GMSK调制使用高斯滤波器控制信号的幅度和相位变化，因此相同的输入数字信号在GMSK调制下的带宽要远远小于其他调制技术，例如频移键控（FSK）和调幅（AM）调制。
这使得GMSK调制非常适合在宽带受限的通信系统中使用。
此外，GMSK调制的频谱特性也非常有利于无线通信。
GMSK调制的频谱呈现出类似高斯分布的特性，频率分布更加均匀。
这种特性使得GMSK 调制在无线通信中具有更好的抗噪声和抗多径干扰的能力。
总之，GMSK调制解调是一种常用的数字调制技术，适用于无线通信中的低速数据传输。
GMSK调制方式的仿真分析
在这种基带调制方式下，产生基带调制信号( 基带GMSK信 号) ， 再把这个基带调制信号调制到高频载波上，形成频带调 制信号( 频带GMSK信号)。
为考察频带GMSK系统的抗干扰性能．本系统设置了 AWGN Channel(加性高斯白噪声) 模块作为系统传输信道。通过改 变AWGNChannel模块的SNR(信噪比) 等参数的设置，可观察 系统误码率的变化情况。
3、GMSK系统仿真
GMSK仿真模型图
1
2
4
6
3
5
仿真部分各仪器初始参数设置
1
GMSK信号发生器
表示产生的二进制序列中0 出现的概率为0.5 表示随机种子为61
表示抽样时间即每个符号的 持续时间为0.001s
2 GMSK基带调制解调模块
GMSK基带调制模块
调制输入信号为双极性信号（ ± 1）
GMSK基带解调模块
GMSK基带信号与解调信号（scope1输出波形）
基带信号（上）与解调信号（下）比较可得，从起始码元 到最后一个码元，发现调制信号波形从第四个码元开始与 基带信号完全符合，说明系统的调制性能较好，基本实现 了解调的目的——将调制信号还原为基带信号。
GMSK调制信号眼图
BT=0.1
比较两个图得出， BT=0.3比BT=0.1 的眼图睁开的大，
本课题主要介绍GSMK的基本原理，以及利用MATLAB 软件对调制部分进行仿真分析，对软切换和硬切换的性能进 行比较。
GMSK基本原理
GMSK基本原理是基带信号先经过调制前高斯 w滤el波co器me成to形u，se再th进es行e PMoSwKe调rP制oi。nt最te小mp频la移te键s,控New C(oMnStKe)nt是d一es种ig二n,进10制y数ea字rs调ex频pe，ri它en的ce调制系数为0.5。
gmsk调制相位
gmsk调制相位（实用版）目录1.GMSK 调制简介2.GMSK 调制原理3.GMSK 调制特点4.GMSK 调制应用正文1.GMSK 调制简介GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）调制，即高斯最小频移键控，是一种数字调制技术。
它广泛应用于数字通信系统中，尤其是在无线通信和卫星通信领域。
GMSK 调制技术具有良好的抗干扰性能和较低的误码率，是许多现代通信系统所青睐的选择。
2.GMSK 调制原理GMSK 调制是根据高斯最小频移原理设计的。
其基本原理是在二进制数据信号的基础上，通过一个高斯滤波器进行频谱整形。
具体过程如下：首先，将输入的二进制数据信号（0 或 1）转换为二进制相位信号，即 0 表示 0 度相位，1 表示 180 度相位。
然后，将二进制相位信号通过高斯滤波器进行频谱整形。
整形后的信号具有高斯分布特性，其频谱主要集中在 0 附近，形成最小频移。
最后，将整形后的信号进行载波调制，得到 GMSK 调制信号。
3.GMSK 调制特点GMSK 调制技术具有以下特点：（1）抗干扰性能好：由于其频谱主要集中在 0 附近，具有较高的信噪比，因此具有较好的抗干扰性能。
（2）误码率低：GMSK 调制信号的频谱形状接近理想状态，信号传输过程中的失真较小，因此误码率较低。
（3）频谱效率高：GMSK 调制技术的频谱分布紧凑，频谱利用率高，有利于提高通信系统的传输速率。
4.GMSK 调制应用GMSK 调制技术在数字通信系统中具有广泛的应用，尤其在无线通信和卫星通信领域。
例如，在 GSM（全球移动通信系统）中，GMSK 调制被用于信道编码与解码；在卫星通信系统中，GMSK 调制技术也被广泛应用于信号传输和调制解调。
gmsk实验总结 -回复
gmsk实验总结-回复GMSK实验总结1. 引言GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）是一种调制技术，常用于无线通信系统中，特别是在蜂窝移动通信系统中。
本篇文章将对进行了GMSK实验的过程进行总结，包括相关背景知识、实验目的、实验方法、实验结果和分析。
2. 背景知识2.1 无线通信系统无线通信系统是现代通信的重要组成部分，通过无线信道实现信息的传输。
其中的调制技术决定了信号在无线信道中的传输方式和效果。
2.2 GMSK调制技术GMSK是一种相位调制技术，通过改变相位来传输数字信息。
它具有带宽效率高、抗多路径衰落能力强等优点，因此在蜂窝移动通信系统中得到广泛应用。
3. 实验目的本次实验的目的是通过实验验证GMSK调制技术的性能，并观察不同信噪比下的调制结果。
4. 实验方法4.1 实验设备和软件本次实验使用了一个信号源、一个高频锁相环调频器、一个匹配滤波器、一个低通滤波器和一个数字示波器。
使用MATLAB软件进行信号处理和分析。
4.2 实验步骤4.2.1 设置信号源将信号源设置为发送一串数字信息，用以模拟原始数字数据。
4.2.2 GMSK信号的产生使用高频锁相环调频器对原始数字数据进行GMSK调制。
调整合适的参数，如调制指数、载波频率等。
4.2.3 匹配滤波将调制后的信号通过匹配滤波器，以滤除高频分量和噪声。
4.2.4 低通滤波经过匹配滤波器后的信号仍包含很多高频成分，需要通过低通滤波器进一步滤除。
4.2.5 信号展示和分析将滤波后的信号通过数字示波器进行展示和分析，获得GMSK调制后信号的波形、频谱等特性。
5. 实验结果和分析通过实验获得了GMSK调制后的信号波形和频谱图。
观察到在经过匹配滤波器和低通滤波器后，信号的频谱逐渐变窄，滤除了大部分高频成分和噪声。
同时，通过调整信噪比，观察到在较高信噪比下，调制后的信号波形更加平滑，噪声干扰较小。
6. 结束语通过本次GMSK实验，我们进一步了解了GMSK调制技术的性能和特点。
(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。
gmsk调制方式
gmsk调制方式GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）是一种调制方式，广泛应用于无线通信系统中。
它是一种连续相位调制（CPM）技术，通过改变载波的相位来传输数字信号。
GMSK调制方式具有带宽效率高、抗多径衰落能力强等优点，因此在许多无线通信标准中得到了广泛应用。
GMSK调制方式的特点之一是其调制指数为0.5。
调制指数是指载波相位变化的速率与基带信号变化的速率之间的比值。
在GMSK调制方式中，载波相位的变化是通过高斯滤波器来实现的，这样可以使得相位变化更加平滑，减小了带宽占用。
同时，调制指数为0.5也使得GMSK调制方式具有较好的抗干扰性能。
GMSK调制方式的实现主要包括两个步骤：符号映射和高斯滤波。
首先，将数字信号映射为一系列的符号，每个符号代表一段时间内的数字信号。
然后，通过高斯滤波器对这些符号进行调制，得到相应的载波相位变化。
在解调时，可以通过对载波相位的变化进行解调，还原出原始的数字信号。
GMSK调制方式在无线通信系统中有着广泛的应用。
例如，在蜂窝移动通信系统中，GSM（Global System for Mobile Communications）标准采用了GMSK调制方式。
GSM是一种全球通用的移动通信标准，它使用GMSK调制方式来传输语音和数据。
GMSK调制方式在GSM系统中的应用，使得系统具有较高的带宽效率和抗干扰性能，能够支持更多的用户同时进行通信。
此外，GMSK调制方式还被应用于蓝牙通信、无线局域网（WLAN）等无线通信领域。
蓝牙通信是一种短距离无线通信技术，它使用GMSK调制方式来传输数据。
GMSK调制方式在蓝牙通信中的应用，使得通信距离更远、传输速率更高。
WLAN是一种无线局域网技术，它也采用了GMSK调制方式来传输数据。
GMSK调制方式在WLAN中的应用，使得无线网络具有更好的抗干扰性能和更高的传输速率。
总之，GMSK调制方式是一种在无线通信系统中广泛应用的调制方式。
GMSK调制与解调系统的设计说明
目录摘要1Abstract1GMSK调制与解调系统的设计1第1章绪论1第2章 GMSK调制与解调系统22.1 GMSK系统的介绍22.2 GMSK系统的设计原理22.2.1 GMSK调制原理32.2.2 GMSK解调原理3第3章 GMSK系统功能模块设计与结果分析43.1 GMSK系统的功能模块设计43.1.1 信号发生模块43.1.2 调制与解调模块43.1.3 误码率计算模块53.1.4 波形观察模块63.2 GMSK系统结果分析73.2.1 GMSK调制与解调波形73.2.2 GMSK调制信号眼图7第4章结论8参考文献9附录：程序9摘要高斯滤波最小频移键控〔GMSK系统的特点是在MSK<最小移频键控>调制器之前插入高斯低通预调制滤波器进行预调制滤波,因此GSMK调制的信号频谱紧凑、误码特性好,在数字移动通信中得到了广泛使用,如现在广泛使用的GSM〔Global System for Mobile communication移动通信体制就是使用GMSK调制方式。
本文主要在瑞利信道下,通过在Matlab中的Simulink建立仿真模型进行仿真研究。
并通过观察GMSK系统调制、解调信号的的波形、频谱图、眼图和误码率曲线,从而验证GMSK系统较为良好的性能。
关键词：GMSK,瑞利信道,SimuLink仿真,误码率曲线AbstractGaussian filtering minimum frequency shift keying <GMSK> the characteristics of the System is in the MSK <minimum frequency shift keying> modulator before insert gaussian low-pass preset System filter to preset System filtering, so GSMK modulation signal spectrum compact, error characteristics, in the digital Mobile communication has been widely used, such as now widely used GSM <Global System for Mobile communication> Mobile communication System is to use GMSK modulation mode.This paper mainly in the Rayleigh channel, through the Simulink in Matlab building simulation model simulation. And through the observation GMSK modulation and demodulation system signal waveform and spectrum diagram, eye diagram and bit error rate curve, which testified GMSK system is relatively good performance. Keywords: GMSK, Rayleigh channel, SimuLink, bit error rate curveGMSK调制与解调系统的设计第1章绪论高斯滤波最小频移键控〔Gaussian Filtered Minimum Shift Keying是GSM系统采用的调制方式。
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调制解调在移动通信系统中的应用
移动网络Mobile Network中国无线电 2008年第4期340 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，调制是为了使信号特性与信道特性相匹配。
现代移动通信系统大多数使用的是数字调制技术，这主要是由于数字通信网建网灵活，并且数字加密技术便于集成化。
因此，通信系统都在由模拟方式向数字方式转换，这也是移动通信的发展趋势。
但是，一般的数字调制技术，如振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）等都无法满足移动通信的要求。
因此，寻找性能优越的高效调制方式以适应现代移动通信的要求，一直是重要的研究课题。
1 GMSK的调制原理调制就是用调制信号去控制或改变载波的一个或几个参数，载波的某些参数按调制信号的规律变化，使调制后的信号（称为已调信号）含有原来调制信号的全部信息。
调制的目的在于使要传输的模拟信号或数字信号与信道相匹配，从而有效地传输信号。
调制按照其调制器输入信号的形式可以分为模拟调制和数字调制。
数字调制的性能与模拟调制相比有很大的优势。
模拟调制目前在长距离传输中的应用正日渐减少，而数字调制则占有着越来越重要的地位。
但目前常用的数字通信传输信道仍为模拟信道，为了能使数字信号可靠和有效地在模拟信道中传输，就必须将数字信号调制到模拟载波上。
这种调制方式基本上可分为三类：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（P S K）。
在实际的工程使用中，使用者又根据传输中不同的要求和用途，由这三种基本数字调制方式发展出了许多改进的调制方式，如高斯最小频移键控（GMSK）调制方式。
G M S K调制方式是在M S K调制器之前加一个高斯低通滤波器。
也即用高斯低通滤波器作为M S K调制的前置滤波器，如图1所示。
图1 GMSK调制原理方框图GMSK信号的表达式为：(1)。
其中，附加相位)(t θ为：(2)。
其中，)(t g 为高斯滤波器的矩形脉冲响应，)(t q 是)(t g 的积分。
GMSK调制原理（3）
GMSK调制原理（3）
关于GMSK有个问题我始终不明白.
大家都知道,通讯中的星座图是用来描述一个信号的幅度,相位在坐标中变化规律的图形.也就是说,星座图主要是描述信号的幅度和相位的.
我们大家都知道GMSK是调频键控的调制方式.那就是说已调信号的频率是随着调制信号的变换而变化的,是调频而不是调相,为什么还有星座图呢?
我曾经对这个问题疑惑过,但始终没有时间细细琢磨.
有个概念需要大家能够理解,我们尽可能不同数学来计算,否则又是一塌糊涂,不知所云了.那就是需要大家尽可能去想象一个载波的频率在不断发生变换时,其实载波的相位也是在前后变化的.再想象一下,一个正弦波的频率加快了,那么波形就会变密了,相位也就提前了;如果频率变慢了,波形就变松了,相位就向后推迟了.也就是说,调频的调制方式中在信号造成载频信号频率变化的同时,也造成了载频相位在随着提前和向后推迟.
有一个常识大家要知道才好. GMSK的调频的结果造成了已调信号的频偏,也就是离载波信号中心频率的偏差是+/-67.708KHz,而GMSK 的码元速率是270.833KBIT/sec,正好是四倍的关系.这是GSM中的比较特色的数字,应该把他记住.
加上上面的频率变换与相位变化关系的概念,270KBIT的码元速率与频偏的关系,导致每调制一个1信号,也就是载频会加快,导致相位提前了90度,如果是调制一个0,导致频率放慢,相位滞后90度.也许大家会感到疑惑,其实大可不必,这是经过理论推导证明的东西.这样一来,调频的过程其实也一样造成了调相的效果.因为相位是90度变化,那么星座图自然就形成了同圆上是个相隔90度的星座图.。
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跳频通信系统仿真与研究的开题报告
GMSK跳频通信系统仿真与研究的开题报告一、选题背景跳频通信技术是一种有效的抗干扰和窃听的通信方式，在军事通信、卫星通信、无线局域网等领域得到广泛的应用。
其中，用于无线局域网的跳频通信系统成为近年来的研究热点之一。
GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）调制是一种常用的数字调制方式，其带宽利用率高、抗多径效应强等优点，使得它在跳频通信系统中得到了广泛的应用。
同时，GMSK在通信系统设计中有一定的难度，需要进行较为复杂的信号处理和算法设计，因此需要进行系统仿真研究。
本文选取其为研究对象，通过仿真和实验验证，探究GMSK跳频通信系统的性能及其对抗多径干扰的性能。
二、研究目的本文旨在通过系统仿真和实验研究，探究GMSK调制在跳频通信系统中的应用性能和抗干扰性能。
主要研究目的如下：1. 建立GMSK跳频通信系统仿真平台，并对系统进行性能分析。
2. 探究GMSK跳频通信系统在不同信道条件下的性能。
3. 分析GMSK跳频通信系统在多径干扰下的表现，以及如何通过信号设计和算法优化来提高系统的抗干扰性能。
三、研究内容1. GMSK调制原理及其在跳频通信系统中的应用2. GMSK跳频通信系统仿真模型设计及其实现3. 不同信道条件下GMSK跳频通信系统的性能分析4. GMSK跳频通信系统在多径干扰下的性能研究5. 通过信号设计和算法优化提高GMSK跳频通信系统的抗干扰性能四、研究方法1. 采用Matlab 建立GMSK跳频通信系统仿真模型，并对系统进行性能分析。
2. 通过软件仿真、电路实验等方法，对GMSK跳频通信系统在不同信道条件下的性能进行测试和分析。
3. 分析系统性能不佳的原因，通过信号设计和算法优化等手段，提高系统的抗干扰性能。
五、预期成果1. GMSK跳频通信系统性能测试实验数据及分析报告。
2. GMSK跳频通信系统仿真平台源代码。
3. GMSK跳频通信系统在多径干扰下的性能分析报告，并给出改善建议。
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Ｇ Ｋ信 号通 过 在 ＭＳ 凋制 器前面 加 入高 斯 ＭＳ Ｋ 低通 滤波 器来 实 现 ， 求 频 偏满 足 Ａ — ｈ・ｌ 要 ｆ 、 一 １ ２ 、， ／ 了 Ｒｂ＝ １ Ｔ 为 信 号 波 特 率 ， ｂ ／ｂ ｈ为 调 制 指 数 ， ｈ 在这 里 为 ０ ５ ．。 设输 入 到 高 斯 低 通 滤 波 器 的 比特 流 为 ｛ ， ａ） ± １ ∈ （ 。 ， ｏ ） 则 Ｖ１ ）为 ， 一 。 ＋ ｏ， （
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第 １ ８卷第 ６期
２０ ０ ６年 ｌ ２月
重 庆 邮 电 学 院学 报 （ 自然 科 学 版 ） ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｈ ｎ ｑｎ ｎｖ ｒｉ ｆ ｏｔ ａ ｄ Ｔ ｌ ｏ ｏ ｒ ａ ｏ ｏ ｇ ｉｇＵ ｉ ｓ ｙ ｏ ｓ ｎ ｅ ｃｍｍｕ ｉ ｔ ｎ ｆ ａｕ ａ Ｓ ｉ ｃ ） Ｃ ｅ ｔ Ｐ ｓ ｅ ｎ ｃ ｉ ｓ Ｎ ｔｒ ｌ ｃ ｎ ｅ ａｏ ｅ
（ 电子科 技大 学 电 要 ： 阐述 了 Ｐ Ｌ 两 点调 制 的基 本原 理 ， 在 ＡＤ Ｌ 并 Ｓ软 件 ￣ ｑ Ｔ ， ． ｔ 验证 了两 点 调 制在 慢 跳 频 通信 ＧＭＳ Ｋ调 制 源 设 计 中 应 用 的 可 行 性 。 并且 利 用 ＡＤ Ｓ软硬 件 协 同仿 真 的 功 能 进 行 了 电路 的 相 噪 和 杂 散性 能 测 试 。
Ｖ １１ Ｎ ． ｏ．８ ｏ６ Ｄ ｃ２ ０ ｅ． ０ ６
文章 编 号 ： ０ ４ ５ ９ （ ０ ６ ０ 一 ７ 卜Ｏ １ ０ — ６ ４ ２ ０ ） ６ｏ １ ３
Ｐ Ｌ两点 调 制 在 跳 频 通 信 Ｇ Ｋ 调 制 源 中的应 用 Ｌ ＭＳ
邓 普 ， 光 祜 ， 兴 文 ， 玉 梅 刘 李 杨
１ 基 本 原 理
基 于 Ｐ Ｌ两点 调制 的 Ｇ Ｋ调 制源 设 计 的原 Ｌ ＭＳ 理如图 ｌ 所示 。数 据 信号 首 先 进 行 编码 ， 化成 非 转
归 零 的极性信号 ， 然后 经 过 高 斯低 通 滤 波 器 并分 为 两 路 ， 别 对 锁 相 环 路 的 温 补 压 控 晶 体 振 荡 器 分 （ ＴＣ ０） ＶＣ ｘ 和压 控振荡 器 （ Ｏ） ＶＣ 进行 调 制 。
较 为 复杂 ， 别是 相 位计 算 和 三 角 函数 查 找 表需 要 特 占用很 多 的硬件 资源 ， 利 于减小 体积 和降低 成本 ， 不 而且 为了保证 信 号的精 度需要 采用 过采样 比 。传统 ］ 的锁 相 型 ＧＭＳ 调 制 ， 用 ＶＣ 输 入 的单 点 调 Ｋ 采 ０ 制 ， 结构在输 入 数字信 号是 一连 串“ ” 此 ｌ或者 “” ， ０时 信 号 响应变得 很差 ， 即对 信 号 的 低频 响 应 能 力不 能 满 足实 际系统 的需 要 。这 里采 用基 于锁相 技术 的两 点 调制 来解决 信号 的频率 稳 定 问题 ， 系 统 具有 很 使 好 的信 号高频 和低 频响应 。而且可 以获得 和 环路带 宽 无关 的几乎恒 定 的灵敏 度 ， 就减 少 了 环 路带 宽 这 对 调制 性能 的影 响［ ， 而 可 以获得 其 它 方 面性 能 ３从 ］ 的改善 ， 如增 加带 宽可提 高 系统 的响应速 度 。
关键词 ： 频 ； 跳 ＧＭＳ 调 制 ； Ｋ ＰＬＬ两 点调 制
中图 分类号 ： Ｎ７ １ ９ Ｔ ６． ３
文献 标识 码 ： Ａ
０ 引 言
高斯 滤 波最小 移频 键控 调制 （ ＧＭＳ 具 有 良好 Ｋ） 的频谱性 能 和恒包 络 特性 ， 在邻 道干 扰 、 非线 性 功率 放 大器 的系统 中具 有很 好 的性 能 ， 广泛 的应 用 于 被 诸 多数 字 通 信 体 制 中 ， ＧＳ ， Ｄ Ｄ 等 。ＧＭＳ 如 Ｍ Ｃ Ｐ Ｋ 在 ２０ ０ １年 ６月 被 空 间 数 据 系 统 咨 询 委 员 会 （ Ｃ — Ｃ Ｓ Ｄ ） 为未 来 空 间 研 究 计 划 的 标 准 数 字 调制 体 制 。 Ｓ列 高速 传输 的数 据通 常 需 要 占用 相 对较 宽 的 带 宽 ， 有 效 地 传 输 需 要 系 统 具 备 良 好 的 抗 干 扰 性 能－ 。 １ ］ Ｇ Ｋ 调制方 式 具 有 高 的频 谱 效 率 和 跳 频 通 信 良 ＭＳ 好 的抗干 扰效果 ， 使得两 者 结合 到 了一 起 。 实现 ＧＭＳ 调制 的方 式很 多 ， Ｋ 但这些 方 式 多从 ＭＳ 信 号 的 调制 出 发 ， 导 出各 种 不 同 的 实 现 结 Ｋ 推 构 。利用 高斯 脉 冲 直 接 调 节 ＶＣ 处 理 方 法 简 单 ， Ｏ， 易 于实现 ， 中心 频率 的稳定 度差 ， 要求严 格 的场 但 在 合不 能满 足实 际需 要 利用 数字 信号 处理技 术 的波 形存 储正 交调 制 的实现方 法 ， 采用 了数 字技术 ， 便于 和 Ｄ Ｐ， Ｐ Ｓ Ｆ ＧＡ 等 集 成 在 一 起 ， 调 制 过 程 和 结 构 但
出
图 ｌ 基 于 Ｐ Ｌ 两 点 调 制 ＧＭＳ 调 制 源 的 功 能 框 图 Ｌ Ｋ
Ｆ ｇ １ Ｆ ｎ ｔｏ ｌ ｃ ｆＧＭ Ｓ ｍｏ ｕ ａ ｏ ａ ｅ ｎ Ｐ ＷＯ ｐ ｉ ｔｍｏ ｕ ａ ｉ ｎ ｉ ． ｕ ｃ ｉｎ ｂ ｏ ｋ ｏ Ｋ ｄ ｌ ｔ ｒｂ ｓ ｄ ｏ ＬＬ ｔ — ｏ ｎ ｄ ｌ ｔ ｏ
＝
（）式 中 ，（）为宽度 是 Ｔ １ ｃ￡ 的矩 形脉 冲信 号 。 高 斯低通 滤 波器 的冲击 响应［ ３ 为 ｈ ￡ √ｃｅｐ ７口ｔ）口： ｆ２ ｉｌ２ （） （）一 ７ ｘ （ ｃ 。 ， ＝ ａ ：ｆ Ｂ， ｎ ２ ／ （ ）式 中 ， 为高斯 滤波 器 的 ３ ｄ ２ Ｂ Ｂ带 宽 ， 则滤 波 器