gmsk频带调制与解调mtlab设计与分析_通信系统课程设计

一、课题概述GMSK信号即高斯最小频移键控信号。MSK信号具有常包络和相对较窄的带宽，但是MSK信号的功率谱还不够紧凑，在实际的应用中的表现就是其带外衰减达不到规定要求。GMSK就是在MSK的基础上加以改进，使得附加相位不仅连续，而且光滑。GMSK最吸引人的性能是它既具有出色的功率利用率，又具有很好的频谱利用率。2、课题设计原理21GMSK相关调制调制原理图如图11，图中滤波器是高斯低通滤波器，它的输出直接对VCO进行调制，以保持已调包络恒定和相位连续图11GMSK调制原理图为了使输出频谱密集，前段滤波器必须具有以下特性1窄带和尖锐的截止特性，以抑制FM调制器输入信号中的高频分量；2脉冲响应过冲量小，以防止FM调制器瞬时频偏过大；3保持滤波器输出脉冲响应曲线下的面积对应丁PI2的相移。以使调制指数为12。前置滤波器以高斯型最能满足上述条件，这也是高斯滤波器最小移频键控GMSK的由来。22GMSK解调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12，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12GMSK解调原理图3、设计内容（1）设计思路将需要传送的具有一定信号带宽的信息数据RANDOMINTEGERGENERATOR随机整数发生器产生的二进制随机信号通过GMSKMODULATORBASEBAND的调制信号进行调制，调制后的信号进入RICIAN（莱斯信道），随后进入GMSKDEMODULATORBASEBAND进行解调，经过输入信号延时后可以通过SCOPE比较输入输出波形。还可以连接一个ERRORRATECALCULATION得出其误码率。（2）GMSK调制解调的SIMULATION框图图13GMSK调制解调的SIMULATION框图4、运行结果（1）GMSK频谱图图14GMSK频谱图图形说明功率谱图说明了输入信号功率随着频率的变化曲线。此图是GMSK的功率谱图。由图可知该频谱图只有主瓣，几乎没有旁瓣，频率比较集中。（2）GMSK模块参数设置图15信号发生器参数设置图16调制器参数设置图17信道参数设置图18解调器参数设置（3）星座图图19星座图图形说明此图是GMSK的星座图，星座图可以在信号空间展示信号所处的位置，为系统的传输特性分析提供了直观的，具体的显示结果。（4）轨迹图图110轨迹图图形说明离散时间轨迹图就是将星座的每个点按时间顺序连接起来，展示了信号在星座图上的变化轨迹。从图中可以看出GMSK信号的轨迹是一个圆。（5）示波器图111波形图图形说明第一条为调制后信号得到的波形，第二条为解调后的波形。两个波形是一样的。5、实验心得在这次实验中，我学会了用MATLAB中SIMULINK模块来进行通信仿真，更加熟悉对MATLAB的使用。同时，我对GMSK的调制解调电路设计更加了解