通原GMSK调制系统实验报告

通信原理实验报告“GMSK调制器”系统实验

“GMSK调制器”系统实验

1.了解GMSK调制器工作原理，推导GMSK信号相位路径的计算公式，掌握GMSK 调制器数字化实现的原理。

2.掌握GMSK调制器数字化、实现地址逻辑的工作原理，用可编程器件实现地址逻辑的设计，设计仿真各点波形，并分析检验其时序逻辑关系。

3.了解GMSK相位路径的编程流程图，并用计算机编出相位路径的余弦及正弦表。

4.为了检验所编码表的正确性，可进一步利用计算机软件检验从上述码表得出的GMSK基带波形的眼图与理论计算是否一致，若二者一致，说明所编码表正确，于是可将码表写入EPROM中，并将EPROM片子插在GMSK调制器硬件实验板上。

5.在通信实验板上，正确使用测试仪表观看各点波形：

（1）用示波器观看GMSK基带信号眼图；

（2）用逻辑分析仪观看地址逻辑电路各点波形及其时序关系；

（3）用频谱仪观看GMSK调制器基带波形的功率谱。

6.按上述要求写出实验报告。

1、GMSK调制器工作原理及相位路径的计算

MSK调制可以看成调制指数h=0.5的2FSK调制器，为了满足移动通信对

发送信号功率谱的带外辐射要求，在其前面加了高斯滤波器，因而GMSK

具有恒包络，连续相位的特点，其旁瓣衰减比MSK更快，频谱利用率更高。

产生GSMK信号的原理图如下：

GMSK是恒包络连续相位调制信号，它的表达式如下：

相位路径为

其中，g(t)为BT=0.3高斯滤波器矩形脉冲响应，调制指数h=0.5，bn为双极性不归零码序列的第n个码元，bn为+1或-1。高斯滤波器矩形脉冲响应为

其中

经计算，BTb=0.3的高斯滤波器的g(t)的积分面积为1/2，且满足以

下条件

所以，对于BT=0.3的高斯滤波器，取g(t)的截短长度为5T来计算GMSK 信号的相位∅(t)，就可达到足够精度。由于g(t)在5T时间区间呢的积分面积为1/2，所以BT=0.3的GMSK相位路径计算大为化简。在kT≤t ≤k+1T期间，BT=0.3的GMSK的相位为

具体计算如下。

在kT≤t≤k+1T时

2、数字信号处理方法实现GMSK调制器

利用MATLAB实现高斯滤波器矩形脉冲响应，然后根据上面的原理中的计算方法得到∅(t)的值，从而得到GMSK基带信号的正余弦表。为验

证编程仿真的正确性，可以利用MATLAB仿真的到相位路径的眼图，与理论得到的结果相比较。最后，把得到的正余弦表进行数字量化，写入BIN 文件，下载到硬件系统中，通过示波器观察实际硬件实现的GMSK信号眼图。

1．软件部分

1．1 g(t)函数的产生：

程序中g（t）函数代码如下：

function f=g(t)

T=1/270833;

B=0.3/T;

a=sqrt(log(2)/2)/B;

f=(Q(sqrt(2)*pi*(t-T/2)/a)-Q(sqrt(2)*pi*(t+T/2)/a))/(2*T);

end

函数图象如下：

1．2 GMSK信号相位路径的计算：

程序中∅(t)函数代码如下：

function f = Fi(t,a,b,c,d,e)

T = 1/270833;

syms k;

faia = int(g(k),k,-2.5*T,t - 2.5*T);

faib = int(g(k),k,-2.5*T,t - 1.5*T);

faic = int(g(k),k,-2.5*T,t - T/2);

faid = int(g(k),k,-2.5*T,t + T/2);

faie = int(g(k),k,-2.5*T,t + 1.5*T);

oh_shit_r = e * faia +d * faib +c* faic +b * faid +a * faie;

f = oh_shit_r * pi;

end

∅(t)函数图象如下：

相位路径代码如下：

bbn=zeros(5);

tmpx=sign(randn(1,1200));

for h=1:120,

tmpa=sign(randn(1,4));

for i=1:4,bbn(i+1)=tmpa(i); end

L=0;

ta=tmpx(1,h*10-9:h*10);

pb=zeros(1,80);

for j=1:10,

for k=1:4, bbn(k)=bbn(k+1); bbn(5)=ta(j); end pb(1,j*8-7:1:j*8)=Fi(L,bbn);

L=mod((L+bbn(1)),4);

end

tn=[0:79];

plot(tn,pb)

hold on

end

相位路径图象如下：

1．3眼图的仿真：

制作正弦、余弦函数表：

clc

clear

biaocos=1:1024;

biaosin=1:1024;

T = 1/270833;

for a = 0:1

for b = 0:1

for c = 0:1

for d = 0:1

for e = 0:1

for L=0:3

for i = 0:7

ai = 2*a - 1;

bi = 2*b - 1;