GMSK的调制设计与仿真

成都理工大学工程技术学院毕业论文

GMSK的调制设计与仿真

作者姓名：

专业名称：

指导教师：讲师GMSK的调试设计与仿真

-II-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（GMSK）,解调，调制GMSK的调试设计与仿真

-III-Abstract

Withthedevelopmentofmoderncommunicationtechnology,alotof

excellentmodulationtechnologyarisesatthehistoricmoment,which

Gaussianminimumfrequencyshiftkeying(GMSK)technologyisa

wirelesscommunicationinoneofthemoreprominentofabinary

modulationmethod,ithasgoodpowerspectralcharacteristicsandgood

anti-jammingperformance,especiallysuitableforwirelesscommunication

andsatellitecommunication.Atpresent,manycommunicationstandards

haveadoptedtheGMSKtechnology,forexample,GSM,DECT,etc..

Inthispaper,wefirstintroducetheMSKgeneralprincipleandthe

MSKmodulationanddemodulationmethod,thenfocusontheGMSK

modulationprincipleandmodulationmethodaredescribed,then,thestudy

ofthedifferenceofGMSKdecompositionmethodandthecomparison,

finallyusingMATLABsoftwareforsimulationandanalysisofresults.

Keywords:Gaussminimumfrequencyshiftkeying(GMSK),

demodulation,modulationGMSK的调试设计与仿真

-IV-目录

GMSK的调制设计与仿真........................................................................I

摘要...........................................................................................................II

Abstract..................................................................................................III

目录.........................................................................................................IV

前言............................................................................................................1

1绪论........................................................................................................2

1.1课题的研究背景及意义..........................................................2

1.2GMSK调制技术的国内外研究动态..........................................2

1.3论文主要研究内容和章节安排..................................................4

1.3.1论文的主要研究内容和创新点...............................................4

1.3.2本文的章节安排.....................................................................5

2GMSK调制解调的相关理论....................................................................6

2.1GMSK简介及工作原理和特点..................................................6

2.1.1GMSK简介............................................................................6

2.1.2为什么采用GMSK调制方式..................................................8

2.1.3GMSK调制方式的工作原理及特点.......................................8

2.2GMSK调制原理........................................................................10

2.2.1GMSK调制解调的优点及应用.............................................10

2.2.2GMSK正交调制基带信号产生原理.....................................10

3GMSK解调.............................................................................................15

3.1GMSK调制解调实现方法........................................................15

4实验结果分析.......................................................................................18

4.1仿真介绍....................................................................................18

4.2GMSK系统的功能模块设计.....................................................19

4.2.1信号发生模块.........................................................................19GMSK的调试设计与仿真

-V-4.2.2调制与解调模块....................................................................19

4.2.3误码率计算模块.....................................................................20

4.2.4波形观察模块.........................................................................21

4.3GMSK调制与解调波形............................................................23

5结束语................................................................................................30

参考文献..................................................................................................31GMSK的调试设计与仿真

-1-前言

信号的调制解调在通信系统中具有重要作用,它不仅可以将调制信

号转换成便于传播的已调信号,而且可以抑制噪声干扰,提高信号的传输

质量。因此,调制解调对系统的传输有效性和可靠性有着极大的影

响。移动通信环境的复杂性以及移动台移动导致电波传播条件恶化,

应选择抗干扰能力强、带外辐射小的调制方式。由于高斯最小频移

键控(GMSK)具有已调信号频谱占用带宽窄、相位连续、边缘滚降特性

好等特点,非常适合于非线性放大通信系统,因而在移动通信及卫星通

信系统中得到广泛地应用。GMSK的调试设计与仿真

-2-1绪论

1.1课题的研究背景及意义

近几年来，无线通信技术取得了快速发展。由于无线信道具有时

变色散，多径衰落等不利于数据传输的特性，因此不能直接传输数字

基带信号，需要借助数字调制技术先将其转换成适合传输的数字频带

信号，然后再进行传输。调制方式会影响无线通信系统的有效性和可

靠性，对整个系统性能的优劣起着决定性作用。因此，在频谱资源越

来越紧缺，处理数据速度要求越来越高的无线通信技术中，寻找性能

优越的调制方式成为了通信技术中的重点研究课题。恒包络连续相位

调制技术具有较高的频谱利用率，可以使用高效低成本的C类功率放

大器来处理调制信号，广泛应用于频谱资源日益紧张的无线通信领

域。20世纪70年代，出现的最小移频键控(MinimumShiftKeying，

MSK)调制技术是恒包络连续相位调制技术的一种，它具有恒定的包

络、连续的相位和信号频谱旁瓣衰减快等优点，但仍不能满足某些通

信系统的带外辐射需要达到60~70dB的严格要求，因此在实际应中受

到限制。为此，20世纪80年代在MSK的基础上，又出现了一种性能

更优越的数字调制方式高斯最小移频键控(GaussianMinimumShift

Keying，GMSK)。它是通过对输入信号先进行高斯滤波平滑处理再进

行MSK调制得到的。所得已调信号的频谱具有良好的带外衰减性