频移键控( 三 ) _生活百科

文章插图
MSK信号的功率谱MSK信号的功率谱密度如图7所示：

文章插图
其功率谱密度如图8所示。

文章插图
图8中给出了MSK信号的功率谱密度，以及QPSK和OQPSK的功率谱密度。从图中可以看出MSK信号的旁瓣比QPSK和OQPSK信号低。MSK信号的90%的功率位于频宽B=1.2/T之中。QPSK和OQPSK信号包含了99%功率的频宽B=8/T 。MSK信号虽然具有频谱特性和误码性能比较好的优点，但是从图中也可以看出：MSK的频谱利用率比相移键控技术要低。其次是其带外衰减仍不够快，以致于在25kHz信道间隔内传输16kbit/s数位讯号时，不可避免地会产生邻道干扰。MSK信号的产生和解调根据前面的讨论，MSK信号可以表示为：

文章插图
令，ak=±1，φk=0或

文章插图
（模2

文章插图
）将上式展开可得到如图9所示的结果：

文章插图
Ik为同相分量，Qk为正交分量，它们都与输入数据有关，也可称为等效数据。由上式可以看出：信号是由两个正交的AM信号合成，两个分量与原始数据之间的对应关係如下：① 只有当k为奇数，且ak与ak－1极性不同时，Ik与Ik－1极性才会不同。② 只有当k为偶数时，且ak与ak－1极性不同时，Qk与Qk－1极性才会不同。即Ik与Qk必须经过两个Tb才能改变极性，即等效数据Ik与Qk的速率为原始数据ak速率的1/2 。由此可知，只要先将原始数据ak变换成Ik与Qk，分别经过加权处理后进行正交调製，合成后的信号即为MSK信号。具体过程如下：① 对ak进行差分编码得到ck 。② 对ck进行串并变换，并延迟Tb后得到Ik与Qk 。③ 分别用sin(πt/2Tb)=sin 2πfdt和cos(πt/2Tb)=cos 2πfdt进行加权。④正交调幅。⑤ 合成。由此，MSK调製器的框图如图10所示。

文章插图
MSK信号的解调原理是：接收到的信号分别与同相和正交载波分量相乘。乘法器的输出经两比特周期积分后，每当上两比特结束时，送入判别器。根据积分器输出电平的大小，阀值检测器决定信号是0或1 。输出数据流对应mI (t)和mQ(t),并可以将它们组合得到调解信号。MSK接收机如图11所示。

文章插图
高斯最小频移键控（GMSK）GMSK是由MSK演变来的一种简单的二进制调製方法。其基本思想是，在GMSK中将调製的原始数据(NRZ不归零的数据)进行过滤(通过预调滤波器)，再对经过预调製的信号进行MSK调製，使MSK频谱上的旁瓣功率进一步下降。预调滤波器预调滤波器是将全回响信号(即每个基带符号占据一个比特周期T)转换成部分回响信号，每一传送符号占据几个比特周期。GMSK的预製滤波器的冲激回响为：

文章插图
式中：是一个常数，选择不同的，滤波器的特性随之变化。传输函式为：