现代通信传输技术.ppt

2019/11/23,1/27,通信原理,第8章现代通信传输技术,8.1最小频移键控(MSK)和高斯MSK(GMSK),2/27,2019/11/23,8.1最小频移键控(MSK)和高斯MSK(GMSK),3/27,2019/11/23,8.1.1连续相位FSK（CPFSK）,是单位幅度的NRZ矩形脉冲。,为平均载频,虚拟载频,M进制的PAM基带信号为：,是信息符号,M进制调频瞬时频率为：,其中：为相邻频差的一半，,或：,4/27,2019/11/23,连续相位MFSK可以表示为：,m(t)在t=nTs时刻是不连续的，但是m(t)的积分是连续函数。附加相位与数据序列有关，即,5/27,2019/11/23,定义是调制指数：,是直到的累积相位,其中,归一化频差,在第k个符号区间kTs,(k+1)Ts中，附加相位为,6/27,2019/11/23,相位轨迹图,7/27,2019/11/23,相位轨迹图,8/27,2019/11/23,8.1.2最小频移键控（MSK）,(Minimum-ShiftKeying),MSK的特性*是连续相位的2FSK*恒包络*具有最小的调制指数*两个载波信号在比特间隔内相互正交,9/27,2019/11/23,在时间间隔内，附加相位为,它的附加相位可以表示为：,MSK带通信号可表示为：,1.MSK信号的表达式,10/27,2019/11/23,在时，码元信号的频率为,码元频差为：,在任意区间中与0、1代码对应的两个信号码元可以表示为,11/27,2019/11/23,因此，在每个比特间隔内载波相位变化或,111001110000001,例8.2输入的数据,请给出MSK信号可能的相位轨迹,ak=+1+1+1-1-1+1+1+1-1-1-1-1-1-1+1,12/27,2019/11/23,2.证明是连续相位正交2FSK所允许的最小调制指数,一般2FSK的两个载波,波形相关系数:,13/27,2019/11/23,时,称在0,Ts内正交。上式三项应分别为0,(1)第一项为0，即,14/27,2019/11/23,2FSK的正交接收机,15/27,2019/11/23,MSK信号每个码元持续期内包含的载波周期数是的整数倍。,(2)第二，三项为0，得,上式三项应分别为0，将代入第二项，得,证明：,16/27,2019/11/23,即：,17/27,2019/11/23,MSK信号具有如下特点：(1)MSK是恒包络信号；(2)相对于载波的频率偏移为，调制指数；(3)在任何符号间隔区间中，两个码元信号正交；(4)附加相位在一个码元时间中线性变化，变化量为；(5)MSK信号在符号转换时刻相位是连续的。(6)在一个码元持续时间内含有的载波的周期数等于1/4的载波周期的整数倍,18/27,2019/11/23,8.1.3MSK信号的正交调制与产生方法,1.MSK信号的产生,19/27,2019/11/23,串/并,速率减半,速率减半,MSK信号的正交调制（工程实现的简化形式）:,等效于OQPSK,所以，用正交法产生MSK信号，其同相路和正交路的基本脉冲波形都是余弦波，只是正交路比同相路延迟,20/27,2019/11/23,TypeIMSK正交分量波形,21/27,2019/11/23,22/27,2019/11/23,串/并,速率减半,速率减半,MSK（简化形式）:,同相路和正交路信号相互独立。,MSK最佳接收机框图见图8.1.8,8.1.4MSK信号的误码性能,23/27,2019/11/23,MSK和QPSK（OQPSK）信号的功率谱比较,8.1.5MSK信号的谱,24/27,2019/11/23,8.1.6GMSK(高斯最小频移键控MSK),在数据作MSK调制之前，数据被滤波，滤波器具有高斯形状的频率响应特性,高斯低通滤波器的传输函数为：,在GMSK信号谱中有低的谱旁瓣,高斯低通滤波器,MSK调制,GMSK信号,双极性矩形信号,25/27,2019/11/23,MSK和GMSK信号的功率谱比较,习惯上使用BTs来作为GMSK重要指标。其中，B为3dB带宽，Ts为码元间隔。,GMSK比MSK信号的抗噪性能差,26/27,2019/11/23,27/27,2019/11/23,1.MSK信号具有如下特点：(1)MSK是恒包络信号；(2)相对于载波的频率偏移为，调制指数；(3)在任何符号间隔区间中，两个码元信号正交；(4)附加相位在一个码元时间中线性变化，变化量为；(5)MSK