GMSK调制解调原理及仿真分析

GMSK调制解调原理及仿真分析
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
四川师范大学成都学院专科毕业设计
GMSK调制解调原理及仿真分析设计
学生姓名刘俊岑
学号
2010208016
所在系通信工程系
专业名称计算机通信
班级2009级计通班
指导教师万载莲
四川师范大学成都学院
二○一二年五月
GMSK调制解调原理及仿真分析设计
学生：刘俊岑指导教师：万载莲
内容摘要：随着现代通信技术的发展，许多优秀的调制技术应运而生,其中高斯最小频移键控（GMSK）技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方法，它具有良好的功率谱特性和较好的抗干扰性能，特别适用于无线通信和卫星通信。

目前，很多通信标准都采用了GMSK技术，例如,GSM,DECT等。

本文首先介绍了MSK的一般原理以及MSK的调制解调方法，接着重点对GMSK的调制原理和调制方法进行了阐述，然后,研究了GMSK的差分解调方法并进行了比较，最后用Matlab软件进行仿真及结果分析。

关键词：高斯最小频移键控调制差分解调 Matlab
Alarm circuit design， microcontroller-based security Abstract： Along with the development of the communication technology,the mobile communication technology has been developing rapidly.A lot of excellent modulation technology has emerged as the times require,Gaussian Minimum frequency shift keying(GMSK）is one of the most outstanding technology in radio communication。

It is especially used in radio and satellite communication for its nice spectrum characteristic and anti-jamming capability. At present ， many communication system has employed the GMSK,for instance,the GSM,DECT.本文为互联网收集，请勿用作商业用途个人收集整理，勿做商业用途
In this paper，the MSK which is the base of GMSK was introduced firstly,and then the modulation principle and methods of GMSK was analyzed, and the several differentially demodulation methods of GMSK was studied and compared emphatically。

Finally using Matlab software simulate and results analysis. Keywords:Gaussian Minimum Shift Keying Modulation Differential DemodulationMatlab
目录
前言 (1)
1 GMSK简介及工作原理和特点 (1)
1.1 GMSK简介 (1)
2 GMSK调制原理 (5)
2.1 GMSK调制解调的优点及应用 (5)
2.2 GMSK正交调制基带信号产生原理 (5)
3 GMSK解调 (10)
3.1 GMSK调制解调实现方法 (10)
4 实验结果分析 (11)
4.1 原NRZ码与解调NRZ码 (11)
4。

2 I路成型波与I路解调波 (12)
4.3 Q路成型波与Q路解调波 (13)
4。

4 GMSK调制信号的频谱图 (13)
4.5 提取载波解调后的信号的频谱图 (14)
5 结束语 (14)
参考文献： (16)
GMSK调制解调原理及仿真分析设计
前言
调制是通信系统中提高通信质量的一项关键技术,调制的目的是为了使信号特性与信道特性相匹配。

现代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。

MSK是连续相位频移键控（CPFSK）中的一种特殊形式。

其调制指数h=0.5，对于正交信号来说，MSK在一个码元时间T类产生最小的频率偏移（假设为相干解调）.MSK 信号也可视为利用正弦脉冲形成的交错四相相移键控（OQPSK）。

尽管MSK具有包络恒定、占用相对较窄的带宽和能进行相干解调的优点，并且功率谱在主瓣以外衰减较快。

但是，在移动通信中，对信号带外辐射功率的限制十分严格，一般要求必须衰减70dB以上。

由于MSK信号仍不能满足这样的要求,因此，针对上述要求,提出了高斯最小频移键控(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying，GMSK）.
GMSK是从MSK(最小移频键控)发展起来的一种技术,GMSK调制方式能满足移动通信环境下对邻道干扰的严格要求,它以其良好的性能而被广泛数字蜂窝移动通信系统（GSM)所采用.
1 GMSK简介及工作原理和特点
1。

1 GMSK简介
随着现代通信技术的发展，移动通信技术得到快速发展，许多优秀的调制技术应运而生，其中GMSK技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方法，它具有良好的功率谱特性和较好的抗干扰性能,特别适用于无线通信和卫星通信,目前，很多通信标准都采用了GMSK技术，例如，GSM,DECT等 .
GMSK调制方式能满足移动通信环境下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。

数字调制解调技术是数字峰窝移动通信系统空中接口的重要组成部分。

GMSK是从MSK（最小移频键控)发展起来的一种技术。

MSK 调制实际上是调制指数为0。

5的二进制调频，具有包络恒定、占用相对较窄的带宽和
能进行相干解调的优点。

但是MSK的带外辐射较高，影响了频谱效率。

为了抑制带外辐射、压缩信号功率，可在MSK调制器前加入预调制滤波器。

GMSK调制是在MSK调制器之前插入高斯低通预调制滤波器这
样一种调制方式[1］.
高斯滤波最小频移键控（Gaussian Filtered Minimum 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。

这是GSM系统采用的调制方式.数字调制解调技术是数字峰窝移动通信系统空中接口的重要组成部分。

GMSK调制是在MSK（最小频移键控）调制器之前插入高斯低通预调制滤波器这样一种调制方式。

GMSK提高了数字移动通信的频谱利用率和通信质量。

其特点是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。

由于数字信号在调制前进行了 Gauss预调制滤波，调制信号在交越零点不但相位连续,而且平滑过滤,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［1］.
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，较好的误码性能，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。

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先经过高斯滤波器成形，再进行最小频移键控（MSK)调制。

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。

双极性码元通过高斯滤波器产生拖尾现象，所以相邻脉冲之间有重迭。

对应某一码元，GMSK信号的频偏不仅和该码元有关,而且和相邻码元有关。

也就是说在不同的码流图案下,相同码元（比如同为“+1”或“-1”）的频偏是不同的。

通常将高斯滤波器的3dB带宽B和输入码元宽度T的乘积BT值作为设计高斯滤波器的一个主要参数。

BT值越小,相邻码元之间的相互影响越大。

理论分析和计算机模拟结果表明.BT值越小，GMSK信号功率频谱密度的高额分量衰减越快.主瓣越小，信号所占用的频带越窄,带外能量的辐射越小,邻道干扰也越小。

GMSK信号具有很好的频谱和功率特性,特别适用于功率受限和信道存在非线性、衰
落以及多普勒频移的移动突发通信系统。

为了适应无线信道的特性,由该调制方式所产生的已调波应具有以下两个特点：第一，包络恒定或包络起伏很小。

第二，具有最小功率谱占用率。

高斯最小频移键控（GMSK）调制方式正好具有上述特性。

GMSK调制使在给定的带宽和射频信道条件下数据吞吐量最大。

GMSK是当前现代数字调制技术领域研究的一个热点.采用高斯滤波器作调制前基带滤波器，将基带信号成型为高斯脉冲，再进行MSK调制，这种调制方式称为GMSK。

由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿，亦无拐点，经调制后的已调波在MSK的基础上进一步得到平滑其相位路径。

因此它的频谱特性优于MSK，但误比特率性能不如MSK.
在我国数字通信系统中,全数字接收机已经得到了广泛的应用。

利用数字化方法设计通信系统中的调制解调技术是实际应用中的一项重要技术。

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效率,已在移动通信（如GSM系统）、航天测控等场合得到广泛应用。

1。

2为什么采用GMSK调制方式
子网选择nrf2401射频芯片采用的通信调制方式就是GMSK，GMSK（Gaussian filtered MSK）调制具有优良的功率谱特性:功率谱旁瓣快衰减快，在对信号频带严格限制的各种数字通信领域中得到广泛的应用。

为了躲避干扰，我们需要采取跳频策略，NRF2401工作在2.4G的免费频段，将2.4G—2。

4835Ghz 划分为125个信道(而zigbee 只划分为16个信道）,nrf2401划分的信道多,必然信道带宽就小。

为了防止信道之间的干扰,我们采取GMSK的调制解调方式。

1.3 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先经过高斯滤波器成形，再进行最小频移键控（MSK）调制(图1.3)。

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。

图1.3 GMSK调制
高斯滤波器的频率传输函数为
式中是与滤波器3dB带宽B有关的一个系数,其冲激响应为：
假设输入数据流为二进制非归零信号,传输速率为 .为码元宽度，其数学
表示式为
式中：
或-1,其概率分别为。

GMSK是角度调制信号，已调信号写作：
式中:
表示和的卷积。

GMSK信号的瞬时频率为：
为调制灵敏度，由下式决定：
实际上（8)式是使调制指数为的最大频偏与传信速率的约束关系。

双极性码元通过高斯滤波器产生拖尾现象,所以相邻脉冲之间有重迭。

由（6)式和(7）式知，对应某一码元，GMSK信号的频偏不仅和该码元有关，而且和相邻码元有关。

也就是说在不同的码流图案下，相同码元（比如同为“+1”或“—1"）的频偏是不同的。

相邻码元之间的相互影响程度和高斯滤波器的参数有关，也就是说和高斯滤波器的3dB带宽B有关。

通常将高斯滤波器的3dB带宽B和输入码元宽度T的乘积BT值作为设计高斯滤波器的一个主要参数。

BT值越小，相邻码元之间的相互影响越大。

理论分析和计算机模拟结果表明 .BT值越小，GMSK信号功率频谱密度的高额分量衰减越快.主瓣越小，信号所占用的频带越窄,带外能量的辐射越小，邻道干扰也越小。

2 GMSK调制原理
2.1 GMSK调制解调的优点及应用
GMSK调制具有较好的功率频谱特性与误码性能,最大优点就是带外辐射小，较适用于工作在VHF和UHF频段的移动通信系统，因此，GMSK调制在通信领域得到了广泛的应用，例如GSM手机通信系统与AIS系统就采用这种通信调制方式。

目前，GMSK调制主要有锁相环与正交调制两种实现方式，其中前者在早前得到很大应用，但随着软件无线电的提出，正交调制实现方式逐渐得到广泛的研究与应用。

2。

2 GMSK正交调制基带信号产生原理
GMSK是在MSK的基础上得到的，GMSK是连续相位恒包络调制,对载波进行GMSK调制的时域表达式如下：
Wc为载波的频率，Tb为数据码元的周期。

由上式看出，对输入的二进制码元，MSK调制后的载波在一个码元宽度内相位线性增加或减少π/2 .实验表明，如果载波的相位变化由线性变为更平滑的曲线时，则可以得到更好的频谱特性。

因此在GMSK调制前，对二进制码元进行高斯滤波，使被调制载波的相位路径更为平滑，然后再进行GMSK调制，这就是GMSK调制的基本思想。

其载波调制表达式如下：
s（t）=cos［wct+∑ai∫g(t)dt）］（∑ai∫g(t）dt的结果即为π/2Tb＊t）ai为非归零二进制码元，∫g（t）dt表示二进制码元经过高斯滤波后的积分输出,g(t)
为高斯脉冲。

对上式进行三角变换得到：
s（t）=cos（wct）cos［∑ai∫g（t)dt-sin（wct）sin(∑ai∫g(t)dt]
因此采用正交调制实现GMSK的基带I，Q信号分别为
I（t）=cos［∑ai∫g(t）dt］
Q(t)=sin(wct）sin[∑ai∫g(t）dt]
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。

高斯低通滤波器的冲击响应为
图2.2-1
式中,Bb为高斯滤波器的3dB带宽。

该滤波器对单个宽度为Tb的矩形脉冲的响应为
图2。

2-2
当BbTb取不同值时，g(t）的波形如图2.2-3所示
图2。

2-3 高斯滤波器的矩形脉冲响应GMSK的信号表达式为
GMSK的相位路径如图2。

2-4所示。

图2.2—4 GMSK的相位路径
从图2.2-3和2.2-4可以看出，GMSK是通过引入可控的码间干扰（即部分响应波形）来达到平滑相位路径的目的，它消除了MSK相位路径在码元转换时刻的相位转折点.从图中还可以看出,GMSK信号在一码元周期内的相位增量，不像MSK那样固定为±\u960X/2，而是随着输入序列的不同而不同。

由式2。

2-4可得
尽管g（t)的理论是在－∞＜t＜＋∞范围取值，但实际中需要对g（t）进行截短，仅取（2N+1)Ts区间,这样可以证明在码元变换时刻的取值（)θθ（）s是有限的。

这样我们就可以事先制作Cosθ（t）和Sinθ（t)两张表，根据输入数据读出相应的值，再进行正交调制就可以得到GMSK信号，如图2.2-5所示
图2。

2-5 GMSK数据图
图2.2-6描述出了GMSK信号的功率谱密度。

图中，横坐标的归一化频率（(f—fc）Ts），纵坐标为谱密度，参变量BsTs为高斯低通滤波器的归一化3dB带宽Bs与码元长度Ts的乘积。

BsTs= ∞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
BsTs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。

不过当时，误比特率性能下降并不严重。

GMSK 信号
数据
图2。

2—6 GMSK 信号的功率谱密度
在本实验中，不采用硬件构成高斯低通滤波器进行调制的方法，而是将GMSK 的所有组合波形数据（高斯滤波后的）计算出来，然后将得到的数据输入EEPROM 中，最后通过数据( 、IQ ）进行寻址访问,取出相应的GMSK 成形信号。

3 GMSK 解调
3。

1 GMSK 调制解调实现方法
GMSK 本是MSK 的一种,而MSK 又是是FSK 的一种，因此，GMSK 检波也可以采用FSK 检波器，即包络检波及同步检波。

而GMSK 还可以采用时延检波，但每种检波器的误码率不同.
GMSK 非相干解调原理图如图3.1，图中是采用FM 鉴频器（斜率鉴频器或相位鉴频器）再加判别电路，实现GMSK 数据的解调输出。

图3。

1 GMSK 解调原理图
GMSK 信号的解调与FSK 信号相似，可以采用相干解调,也可以采用非相干解调方式.
带通滤波器
限幅器
判决器
鉴频器
本实验模块中采用一种相干解调的方式。

已知：()t S MSK ＝k I ）（t Ts 2cos πt c ωcos ＋
k Q ）（t Ts 2sin π
t c ωsin 把该信号进行正交解调可得到：
Ik 路 [k I ）（t Ts 2cos πt c ωcos ＋
k Q ）（t Ts 2sin π
t c ωsin ］t c ωcos =21k
I ）（t Ts 2cos π+41k I ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+t Ts c ）（22cos πω+41k I ⎥⎦⎤⎢⎣⎡t Ts c ）－（22cos πω －41k Q ⎥⎦⎤⎢⎣
⎡+t Ts c ）（22cos πω+41k Q ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-t Ts c ）（22cos πω
Qk 路 ［k I ）（t Ts 2cos πt c ωcos ＋
k Q ）（t Ts 2sin π
t c ωsin ]t c ωsin =21k
Q ）（t Ts 2sin π+41k I ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+t Ts c ）（22sin πω+41k I ⎥⎦⎤⎢⎣⎡t Ts c ）－（22sin π
ω －41k
Q ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+t Ts c ）（22sin πω+41k Q ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-t Ts c ）（22sin πω 我们需要的是21k I ）（t Ts 2cos π、21k Q ）（t Ts 2sin π两路信号，所以必须将其它频率成份
）（Ts c 22πω+
、）（Ts c 22π
ω-通过低通滤波器滤除掉，然后对21k I ）（t Ts 2cos π、2
1k Q ）（t Ts 2sin π采样即可还原成k I
、k Q 两路信号.
将得到的GMSK 调制信号正交解调,通过低通滤波器得到基带成形信号，并对由此得到的基带信号的波形进行电平比较得到数据，再将此数据经过CPLD 的数字处理，就可解调得到NRZ 码。

4 实验结果分析
4。

1 原NRZ 码与解调NRZ 码
4.2 I路成型波与I路解调波
4.3 Q路成型波与Q路解调波
这是将基带信号改成20Hz后的实验结果.
4。

4 GMSK调制信号的频谱图
4。

5 提取载波解调后的信号的频谱图
5 结束语
整个专业课程设计中遇到的最大问题就是FFT频谱仪的参数设置及仿真参数的设置,
总是solver options得选择时出问题，把握不好固定步长和可变步长的选择，以及固定步长时连续求解器的选择.经实践证明，GMSK的调制与解调因选择固定步长Fixed-step,由于传输的是数字信号,所以选择离散求解器（discrete solver）。

设计中主要研究GMSK的调制特性，通过不同信噪比时的误码率绘制误码率曲线分析与比较为信号选择合适的调制、解调方式。

尽管本设计能完成调制信号频谱、眼图及波形观察以及误码率曲线的绘制，但由于频谱仪参数设置方面的问题，使得频谱图与理想形态有所差别,有待改进。

本论文是在万老师的指导下完成的,在论文选题的时候,万老师询问了我们的意见,看我们对哪些方面感兴趣,建议我们选这些方面作为我们毕业设计的主要方向,我从选题到开题报告以及论文的完成都得到了万老师的大力支持和指导,万老师治学严谨,对学生严格要求,通过每周的例会来检查同学的论文完成和准备情况，她对我们给予了莫大的关心和帮助，我要真心的对万老师说一声谢谢,谢谢你对我的严格要求和在毕业设计期间对我的关怀和照顾。

感谢班级同学在我毕业设计过程中对我的帮助，感谢学校对我的培养和教育.
参考文献：
[1] 王福昌，通信原理［M］，北京:清华大学出版社,2006、3，页码：P63—P71。

［2］吴迪，GMSK解调理论的研究和无线调制解调器的设计[D］，山东：东北大学， 2001、6、1,页码：P54-P58，P277-P293。

[3] 王光亮，通信系统原理教程[M],西安：西安电子科技大学出版社，2007、3,页码：P167—P185.
[4] 张平川，现代通信原理与技术简明教程[M］，北京:北京大学出版社，2006、1，页码:P134-P151。

[5］陶亚雄,现代通信原理（第2版）[M]，北京：电子工业出版社,2006、8，页码：P209—P223
［6] 啜钢、王文博、常永宇、全庆一，移动通信原理与系统(第2版）［M]，北京:北京邮电大学出版社,2009、2,页码：P38-P82.
[7］熊于菽， GMSK调制解调技术研究[D]，重庆：重庆大学，2007、9，页码:P24—P76. ［8］娄莉,GMSK数字调制的仿真与分析[D］,西安：西安石油大学，2004、6，页码：P197—P223。

毕业设计任务书
学生姓名刘俊岑学号2010208016 指导教师万载莲
系名称通信工程系专业名称计算机通信设计题目GMSK调制解调原理及仿真分析设计题目来源教师指定一、基本任务与要求
任务：
对GSMK调制解调的原理进行解剖,并对其在社会中的应用进行分析与简答。

要求：
◆该设计包括调制解调及原理仿真分析两个部分
◆设计能完成调制信号频谱、眼图及波形观察以及误码率曲
线的绘制系统
◆设计中主要研究GMSK的调制特性，通过不同信噪比时的误
码率绘制误码率曲线分析与比较信号选择合适的调制解调
方式
二、工作内容及时间安排
1、选题: 2012年01月01日-2012年01月04日
2、开题报告：2012年01月05日—2012年01月10日
3、收集资料、确定实施方案：2012年01月11日—2012年02月11日
4、模块设计与系统设计：2012年02月12日—2012年04月
10日
5、整理资料、编写设计报告: 2012年04月11日—2012年04月21日
6、完成定稿、打印、交付设计报告：2012年04月21日—2012年05月
07日
7、评审: 2012年05月08日-2012年05月10
日
三、需要提供有关材料
1、毕业设计任务书；
2、毕业设计开题报告；
3、毕业设计实施过程记录表;
4、设计报告正文［严格按照四川师范大学成都学院毕业设计规范要求撰写]；
5、毕业设计评审表（指导教师）；
6、毕业设计评审表（评阅人1、2）；
7、毕业设计成绩登记表。

毕业设计开题报告
学生姓名学号
设计题目基于单片机的安全防范报警电路设计
1、选题背景（含国内外相关研究综述及评价)与意义.
随着时代的不断进步, 人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。

现在很多小区都安装了智能报警系统，因而大大提高了小区的安全程度，有效保证了居民的人身财产安全。

由于红外线是不可见光, 有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。

此外，在电子防盗、人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。

目前，国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌,国内防盗报警产品厂商发展时间比较短，真正取得长足发展也是在2000年以后，特别是在2004年国内有些厂商迅速成长，投资规模和企业规模都在迅速发展和扩大。

但是与国外厂商相比还有很大差距。

就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点.而本设计中所使用的红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。

这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时,热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域.
现阶段，大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品牌,其中，安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国，这三个国家的产品占据我国报警市场的近80%的市场份额。

这主要是因为，在产品供给市场上，绝大部分国外品牌来自美国和日韩，防盗报警产品在这些国家的发展已经非常成熟，产品功能稳定、性能完善，再加上进入我国是时间较早，所以在我国市场上占有相当大的份额。

智能化住宅保安系统具有较高的自动化技术水平及完善的功能，安全性、可靠性高。

每个住户单元的防盗、防灾报警装置通过网络系统与小区管理中心的监控计算机连接起来,实现不问断监控。

安防报警包括：门禁系统、红外门磁报警、火灾报警、煤气泄漏报警、紧急求助、闭路电视监控、周边防越报警、对讲防盗门系统等。

应用十分广泛。

2、选题研究的方法与主要内容.
研究方法：首先进行AT89C51单片机搭载热释电红外传感原理的研究,并对其进行模块化设计，再利用仿真实验的工具采用Proteus、Keil等软件对开锁过程和报警过程等仿真并进行实验分析.
主要内容：介绍AT89C51单片机和热释电红外传感器基础上,重点阐述热释电红外传感器探测红外波段并且通过51单片机程序控制，进行声光报警并提出具体方案，再对其进行模块化的编程，进而仿真验证。

3、研究条件和可能存在的问题。

研究条件：
电脑一台、Protel软件、Proteus软件、Keil软件、图书馆的图书、网上资料。

可能存在的问题：
热释电红外传感器无法探测人体红外、对编程知识的欠缺，可能使程序无法通过仿真实现功能。

4、拟解决的主要问题和预期的结果.
拟解决的主要问题：
因为电路设计问题是电压等参数达不到标准热释电红外传感器对外界干扰过于敏感，不能在仿真环境中对目标红外进行感应。

预期的结果:
经过多次修改、调试。

基于单片机的热释电红外传感器在仿真环境中能够完全实现其设计功能。