一种新的GMSK正交调制信号产生方法

1、 第6期杨运甫:一种新的GMSK正交调制信号产生方法1097De则是选择信号,作为数据选择器Mux的控制信号.当n为奇数时,sc.=毫l sin丸1且鼢=&l oosj5。|.当n为偶数时,%=最lcost,。门且溉=SI sing。I.通过以上分析,可将单个脉冲的相位轨迹分成暂态部分和稳态部分,并将暂态部分分成三段后,由输入码元引起的总相位妒(也分成暂态部分和稳态部分,其暂态部分只与相邻三个码元有关,状态有限,而稳态部分与输入码元的全部历史有关,但其三角函数值有很简单的规律,只影响暂磊丽苎Isin计数溢出卜_J I L一4,。晦屯川Z.蹄l|型盟q磊赢丽叫舢lzP剖:睁态部分的三角函数值的符

2、号.因此可以将相位9(I的暂态部分编成表格,计算出其三角函数值,存在存储器中,存储器的高位地址由相邻三个码元决定,低位地址由采样脉冲计数得到,而稳态部分引起的符号变化可用简单的门电路加受上不太复杂的时序就可耍实现,表格的制作方法见表1.与表1相对应,图2为8段合成相位轨迹图.如果采样率为每比特64点,则需要的存时问/徽秒图28段合成相位轨迹图储容量为2864=1024(字节.另外,从表1和图2都可发现,相位轨迹声7,丸,声5,声4分别与相位轨迹lIo,911拳2,3正好极性相反.如利用这一点,则可节约一半的存储单元.表1。的三角函数裹Bank0Banklb。乒。c九豳丸O(go000111中1

3、+西2+西3&I乒oI只I sin九门l(声1001111垂l+晚一西32(声:01011l西l一吼+岛3(九011l一11中l一西2一垂34(94100111一西l+西2+垂35(九101一lll一毋1+西2一垂36(声61lOl一11一圣l一西j+中j7(如111一lll一雪l一西j一西3&I c声7ISI sill声7门另外,可以证明如=l一2厶(15=O式(15意味着毋与矗的不归零编码相等.于是,J=0n一3岛=12五-3.s。=c。(124一3=(一1L7以J+1(124,一3,n0(16最后一步是将SC.或ssn的符号位与最进行逻辑OR操作即得到最终的厶(t或Q。(t的符号位.5实

4、现方案根据以上分析,可以得到GMSK调制相位三角函数计算图3GMSK调制相位三角函数计算电路原理框图电路原理框图如3.在图3中,输入数据厶首先被送入差分编码器,五的差分编码%被送入移位寄存器.移位寄存器的输出作为存储器EPROM的高位地址,存储器的低位地址来自采样计数器的计数值.存储器的存储内容安排见表1,包括第。块第1块,分别对应暂态部分的余弦和正弦三角函数,以原码格式存放.存储器的输出分别送到两组数据选择器,完成式(13,(14中的sc.或鼢的选择.时序电路部分完成式(16的计算.最终再通过或门将sG及ss.的符号位与&相或便可得到厶(t及仉(t的符号位.6实验结果图4为仿真实验结果.图4

5、(口为训练序列码&29F629FH 所对应的用直接合成法与直接分解法所得到的基带波形,两种方法的波形完全相同.图4(6是一个正常突发的PSD(功率谱密度,满足GSM标准的要求.(口基带波形I(0,Q(O(6一个时隙的PSD图4基带波形和频谱7结论GMSK调制是一种非线性调制,且有积分环节,比较复杂.高斯非线性调制引起相位轨迹存在暂态部分,积分环节使得相位不但与当前码元有关,而且与全部码元历史有关.本文将GMSK相位分成暂态部分和稳态部分来分析,得出的结论是,相位的暂态部分只与相邻的几个码元有关,状态有限,由积分所引起的稳态部分尽管与所有输入码元有关,但其三角函数值为1或一1,只引起暂态部分的符

6、号变化.因此,暂态部分可制成表格,可用存储器实现,稳态部分只用少量的集成电路就可实现,整个GMSK相位产生部分可用VLSI制作.最后给出了仿真实验结果,结果证实方案可行,波形正确,频谱符合要求.参考文献:1ETSI GSM05.041997,Diotal cellular telecenmmications昭曲m:MD由llaliS.慧门 裁电子学报2005年【2J Guenais M,Colognes S,et a1.A18T11W triple2Gm CMOS PI工for 3G mobile systcm with一113dBc/l-Iz GSIVI inband pllm noise

7、anddual-lrt GNSK modulatimlA.Rltdio Frequency Integrated Circuits(RFICSylnp06itlln,2003IEEE【C J.Philadelphia,USA:IEEE,June2003.185188.3Sebesta J,Kasai M.Fast GMSK lnOdlllation in DsPA.Applied Elee.Ixomagneties andConmmieatiam,2003.ICECom2003.17th Interna-tiolaal C1311feren(31B011lCJ.Dubrovnik,Croati

8、a;皿E。Oct.2003.120122.【4J Heiner C.Et矗eient and酊础hazdwarerealizalioll for broadband GM.SK-mMatu姗PLD technology toenable盼Ixanmlissidls ina standard TV-ehannel【AJ.Devices,Circuits and System,2000.Pro.ediIl犟0f the2000llaird IEEE Inmalatiooml QI璃嘲Conftfence onLC.Caneun,llexieo-.IEEE,2000.195/1一195/4.【5J

9、Ghazel A,压ili1,YoussdN.Optimizea DSPimplematation ofGI眦SK software modelrllfor GSIVl lransceivegrA,VIC Proe,2000,IEEE51stcJ.rbkyo,Japan:IEEE,2000,3.25732研.【6J llurota K。I-lirade K.C.tVlSK IVlcxtulation for oiOtal Mobile Rltdio Tde.岫J.IEEE Tram m Comm,1981,29(7:10441050.7郭梯云,杨家玮,李建东.数字移动通信M.北京:人民邮电出版

10、社。2001.139146.【8J J饼l髂A E,Gerdiner J G.Gd哪6吼of GNSK usiI塔direct digital synthesisA.II叫a斌alio鹏of Novd nlLrdwale for Radio Systerm IEEColloquiumC.IA311dml-IEE,M掣,1992.19.【9J Bax W T,C.ovel捌,M A.A GNSK Imddator u衄a=froqu鲤aey diserimina雠based sy,the幽rJJ.Solid-State C,ireults,IEEE Joumal0f。2001,36(8:1218

11、一1227.10J Lira A,I-Ierdriekson.脚d蛐l i珥d瑚t胡西J-Q GMSIK inod.ulatorJ.Cireuils and Systems II:Analog and西tal sign目a Process-i,lg,IEEE Tramaetiom,1996,43(1:1423.11王士林,等.现代数字调制技术M.北京:人民邮电出版社,1987.5晒一589.12彭伟军,宋文涛,罗汉文.GNSK在跳频通信中的应用及其性能分析J.通信学报,2000,(“:4l一47.13秦冠峰,周世东,肖立民,姚彦.消除GNSK信号符号问串扰的迭代译码技术J.电子学报,1999,

12、(1lA:7679.14庞沁华,李卫东,黄宇红.数字移动通信高斯最小移频键控调制器J.北京邮电大学学报,1994,17(4:2025.15罗来源,肖先赐.基于线性近似的GNSK信号调制J.信号处理,2002,18(4:363365.16扬雪丽,郑碧月,朱广良.GNSK调制信号的仿真J.信息技术,2004.28(3:1315.17曾宪伟,张荫,陆生礼.一种GNSK解调方案的研究与实现J.电子器件,2002,25(4:397401.作者简介:杨运甫男,1963年生于安徽太湖,1983年和2002年分别在西安电子科技大学信息处理专业和安徽大学通信专业获学士与硕士学位,现为解放军炮兵学院副教授,北京理

13、工大学在读博士生,研究方向为雷达极化信息处理和通信信号处理.E-mail:ya,l删u63.陶然男,1964年生于安徽南陵,1985年于解放军电子工程学院获学士学位,1990年、1993年于哈尔滨工业大学获得硕士、博士学位,后在北京理工大学做博士后并留校任教,2001年3月一2002年4月在The University of Michigan atAim Arbor任访问教授一年,现任北京理工大学电子工程系副主任、信息安全与对抗中心主任、教授、博士生导师,研究方向为新型探测理论与技术、宽带无线移动通信理论及应用、信息安全与对抗,2000年获第二届教育部“高校青年教师奖”,2003年获第七届“中

14、国兵工青年科技奖”,另获部级二等奖2项,部级三等奖4项,已发表论文100余篇,被三大检索收录90余篇.出版著作4部,兼任中国电子学会青年工作委员会副主任、无线电定位技术分会委员、中国雷达行业协会副理事长、常务编委、编委、总装综合电子战专家组特邀专家、国家科学技术奖评审专家、北京市科学技术奖评委、国家科学技术学术著作出版基金评审专家、国家自然科学基金委评审专家、教育部窝学回国人员科研启动基金评审专家.王越男,江苏丹阳人,教授,北京理工大学名誉校长,兼任国务院学位委员会学科评议组召集人,中国兵工学会副理事长,国防科工委专家咨询委员会委员,863计划国家安全领域专家组顾问,总装备部科技委顾问,信息类

15、研究生教育委员会主任,、编委,曾任中国兵器工业第二。六研究所所长、北京理工大学校长,长期从事火控雷达系统、信息对抗技术的科学研究工作,曾担任过许多大型火控雷达系统的总设计师和行政指挥,研究成果丰硕,获全国科学大会奖、机电部科技进步特等奖、国家科技进步一等奖、国家发明四等奖、国防科学技术科技进步一等奖、光华基金一等奖、高等教育国家级教学成果一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖,曾被授予兵器工业功勋奖、全国教育系统劳动模范, 1991年当选中国科学院院士,1994年当选中国工程院院士. 一种新的GMSK正交调制信号产生方法作者:杨运甫, 陶然, 王越, YANG Yun-fu, TAO Ran,

16、WANG Yue作者单位:杨运甫,YANG Yun-fu(北京理工大学电子工程系,北京,100081;解放军炮兵学院二系,安徽,合肥,230031, 陶然,王越,TAO Ran,WANG Yue(北京理工大学电子工程系,北京,100081刊名: 电子学报英文刊名:ACTA ELECTRONICA SINICA年,卷(期:2005,33(6被引用次数:5次参考文献(17条1.Guenais M;Colomines S A 18 mW triple 2 GHz CMOS PLL for 3G mobile systems with - 113 dBc/Hz GSMin-band phase noi

17、se and dual-port GMSK modulation外文会议 20032.ETSI GSM 05.04 - 1997.Digital cellular telecommunications system:Modulation3.曾宪伟;张荫;陆生礼一种GMSK解调方案的研究与实现期刊论文-电子器件 2002(044.杨雪丽;郑碧月;朱广良GMSK调制信号的仿真期刊论文-信息技术 2004(035.罗来源;肖先赐基于线性近似的GMSK信号调制期刊论文-信号处理 2002(046.庞沁华;李卫东;黄宇红数字移动通信高斯最小移频键控调制器 1994(047.秦冠峰;周世东;肖立民;姚彦消

18、除GMSK信号符号间串扰的迭代译码技术期刊论文-电子学报 1999(11A8.彭伟军;宋文涛;罗汉文GMSK在跳频通信中的应用及其性能分析期刊论文-通信学报 2000(119.王士林现代数字调制技术 198710.Linz A;Hendrickson A Effcient implementation of an I-Q GMSK modulator 199611.Bax W T;Copeland,M A A GMSK modulator using a frequency discriminator-based synthesizer外文期刊 2001(812.Jones A E;Gardiner J G Generation of GMSK using direct digital synthesis外文会议 199213.郭梯云;杨家玮;李建东数字移动通信 200114.Murota K;Hirade K GMSK Modulation for Digital