实验四 数字MSK调制系统的DSP实现

1、.实验四 数字MSK调制系统的DSP实现一、实验目的1、 通过实验学习数字信号处理器的开发软件CCS的使用；2、 掌握数字信号处理算法的软件仿真及DSP实现；3、 培养学生的实际动手能力。要求学生理解实验原理及实验方案，掌握正确的操作规程；2、 实验设备硬件：计算机软件： WINDOWS操作系统、CCS软件和MATLAB(含SIMULINK工具包)软件3、 实验内容 基带码元速率为1000B，载频为3000Hz，实现数字MSK的调制系统，并给出仿真结果。1、最小频移键控（MSK） 频移键控和相位键控一样，由于调制信号包络恒定，有利于在非线性的信道中传输。MSK是二进制连续相位FSK 的一种特殊

2、情况，有时叫做快速频移键控（FFSK），有时也叫做最小频移键控（MSK）。这两种名称的侧重点不同：MSK 的“最小（minimum）”二字指的是这种调制方式能以最小的调制指数（h=0.5）获得正交的调制信号，而FFSK 的“快速”二字指的是对于给定的频带，它能比BPSK 传输更高速率的数据。2、MSK的基本概念 若CPFSK 信号表示为： 式中相位(t )是时间t 的连续函数，标称载频fc是f2和f1的算术平均值，即: 式中，频率f2代表所传输数字序列ak中符号“1”，f1代表符号“1”。（实际上传输数字序列ak中符号“1”和“1”，相当于二进制数据中的“1”和“0”，如下图）。 这样CPFS

3、K信号用以下形式区分符号“1”和“1”： 式中，k是t=kTb时刻(t)的值，它与调制过程的以往状态有关，它是为了保证t=kTb时相位连续而加入的相位常数。调制指数为： .(1) 考虑k取值和调制指数h，可把（1）式统一表达式如下: .(2) 当（2）式中的h=0.5时，就得到了MSK信号的数学表达式： 式中，ak取值1。而波形相位为：.(3) 可以看出： 式中(t)是时间的连续函数，而MSK本身smsk(t)也是时间的连续函数（包括随机符号转换 t的瞬间在内）。这使得信号smsk(t)的谱密度随频率（远离信号带宽中心）倒数的四次幂而下降，而通常的离散相位FSK 信号的谱密度却随频率倒数的平方

4、下降。因此，MSK 信号在带外产生的干扰非常小。这正是限带工作情况下，所希望有的宝贵特点。3、MSK调制的特点最小频移键控（MSK）有时也称做快速频移键控（FFSK）。这种调制可以看成是调制指数为0.5 的连续相位二进制频移键控。MSK 具有如下特点：1. 恒定包络，允许用非线性幅度饱和器件放大。2.连续相位，使得功率谱密度按f-4速率降低。功率谱在主瓣以后衰减得较快。3.在码元转换时刻，信号的相位是连续的，或者说，信号的波形没有突变。4.码元转换可在瞬时幅度为零时发生，从而使调制器开关过程的波形失真最小。5.频谱带宽窄，99的能量集中在1.15/Tb的带宽内，从而可允许带通滤波器带宽较窄。与

5、QPSK相比，MSK具有较宽的主瓣，其第一个零点出现在0.75fs处，而QPSK的第一个零点出现在0.5fs处。由于信号能量在0.75fs之外下降很快，所以典型带宽取0.75fs即可。由于上述特点及恒定包络特点，MSK信号在幅度和频率受限时能量损失不大。四、实验步骤1、芯片设置双击 Setup CCS 2 快捷方式，clear清除所有已import的芯片，选择c5416 Device Simulator。Import后点击save and quit。如下图2、建立工程建立工程，设置Build Option如下。3、编写工程文件编写工程的.cmd文件与主程序.c文件。代码如下。1 ）、msk.c

6、md-w-stack 2000h-heap 100-l rts.libMEMORYPAGE 0:VECT : o=80h,l=80hPRAM : o=200h,l=1f00hPAGE 1: DRAM : o=3000h,l=3000h SECTIONS.text : PRAM PAGE 0.data : PRAM PAGE 0.cinit : PRAM PAGE 0.switch : PRAM PAGE 0.const : DRAM PAGE 1.bss : DRAM PAGE 1.stack : DRAM PAGE 1.vectors: VECT PAGE 02 ）、msk.c#includ

7、e #include #define pi 3.1415926535#define data_len 10#define sample_number 50int Rb=1000;int fs=3000;void main() int data_outdata_len*sample_number,data_tdata_len*sample_number; int i,j,n; double outdata_len*sample_number; double tdata_len*sample_number; int data10=1,1,1,1,0,0,1,1,1,1; for(j=0;jdata_len;j+) for(n=0;nsample_number;n+) data_outsample_number*j+n=dataj; for(j=0;jdata_len*sample_number;j+) if(data_outj=0) data_tj=-1; if(data_outj=1) data_tj=1; t0=0; for(i=1;idata_len*sample_numbe