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GMSK

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GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,最小高斯频移键控)

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什么是GMSK

  GMSK是一种典型的连续相位调制方式。在GMSK中,将调制的不归零(NRZ)数据通过预调制高斯脉冲成形滤波器,使其频谱上的旁瓣水平进一步降低。调制信号在交越零点不但相位连续,而且平滑过滤,因此,GMSK调制的信号频谱紧凑,误码特性好,带外辐射低因而具有很好的频谱利用率。因而在无线通信领域得到了广泛应用。

GMSK的提出

  GMSK调制技术是从MSK(Minimum Shift Keying)调制的基础上发展起来的一种数字调制方式,其特点是在数据流送交频率调制器前先通过一个Gauss滤波器(预调制滤波器)进行预调制滤波,以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量,使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密。由于数字信号在调制前进行了Gauss预调制滤波,调制信号在交越零点不但相位连续,而且平滑过滤,因此GSMK调制的信号频谱紧凑、误码特性好,在数字移动通信中得到了广泛使用,如广泛使用的GSM(Global Systemf or Mobile communication)移动通信体制就是使用GMSK调制方式。

  l979年由日本国际电报电话公司提出的GMSK调制方式。有好的功率频谱特性,较优的误码性能,特别是带外辐射小,很适用于工作在VHF和UHF频段的移动通信系统,越来越引起人们的关注。GMSK调制方式的理论研究已较成熟,实际应用却还不多,主要是由于高斯滤波器的设计和制作在工程上还有一定的困难。调制前高斯滤波的最小频移键控简称GMSK,基本的工作原理是将基带信号先经过高斯滤波器成形,再进行最小频移键控(MSK)调制。由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿,亦无拐点,因此频谱特性优于MSK信号的频谱特性。

  通常将高斯滤波器的3dB带宽B和输入码元宽度T的乘积BT值作为设计高斯滤波器的一个主要参数。BT值越小,GMSK信号功率频谱密度的高频分量衰减越快。

GMSK的应用

  GMSK信号具有很好的频谱和功率特性,特别适用于功率受限和信道存在非线性、衰落以及多普勒频移的移动突发通信系统。为了适应无线信道的特性,由该调制方式所产生的已调波应具有以下两个特点:第一,包络恒定或包络起伏很小。第二,具有最小功率谱占用率。高斯最小频移键控(GMSK)调制方式正好具有上述特性。GMSK调制使在给定的带宽和射频信道条件下数据吞吐量最大。GMSK是当前现代数字调制技术领域研究的一个热点。采用高斯滤波器作调制前基带滤波器,将基带信号成型为高斯脉冲,再进行MSK调制,这种调制方式称为GMSK。由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿,亦无拐点,经调制后的已调波在MSK的基础上进一步得到平滑其相位路径。因此它的频谱特性优于MSK,但误比特率性能不如MSK。

  Mobitex网络的调制解调器:CMX909B芯片的典型应用是Mobitex网络的调制解调器(MODEM)。它是半双工的BT=0.3的GMSK调制解调器的数据泵,芯片集成了分组数据处理的功能。GMSK调制在给定的带宽和射频信道条件下数据吞吐量最大。集成的分组数据处理能力接收主控制器的一些有规律的处理任务,包括保持比特同步、帧同步、块的编排、循环冗余检验(CRC)和前向纠错编码(FEC)错误处理、数据交织、扰频输出等。解调器采用反馈平衡技术减小信道失真(畸变),同时增强接收机在没有最大似然估计方法的计算前提下的接收性能。

  GMSK调制/解调;芯片内集成分组检测功能;接收/发送速率可达38.4kbps;并行uc(主处理器)接口;数据包帧结构短、无填充;低的驱动电压(3/5伏)操作;与Mobitex兼容(包括R14N短帧);操作灵活和节能模式。

  BT值越小,相邻码元之间的相互影响越大。理论分析和计算机模拟结果表明。

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