GMSK传输系统设计simulink与m语言

GMSK传输系统设计1精选2021版课件目录1.GMSK概述2.GMSK系统设计3.GMSK系统仿真2精选2021版课件GMSK工作原理及特点高斯最小频移键控（GaussianFilteredMinimumShiftKeying），这是GSM系统采用的调制方式。数字调制解调技术是数字蜂窝移动通信系统空中接口的重要组成部分。GMSK调制是在MSK（最小频移键控）调制器之前插入高斯低通预调制滤波器这样一种调制方式。GMSK提高了数字移动通信的频谱利用率和通信质量。GMSK调制具有较好的功率频谱特性与误码性能，最大优点就是带外辐射小，较适用于工作在VHF和UHF频段的移动通信系统，因此，GMSK调制在通信领域得到了广泛的应用，例如GSM手机通信系统与AIS系统就采用这种通信调制方式。3精选2021版课件GMSK原理框图信号产生模块调制模块信道解调模块示波器频谱仪4精选2021版课件GMSK的Simulink调制解调仿真图simulink仿真图5精选2021版课件伯努利二进制发生器6精选2021版课件伯努利二进制发生器参数Probabilityofazero（二进制的1与0的发生概率）：0.5Initialseed（随机数库中数种）：67Sampletime（取样时间）：1/500Outputdatatype（输出数据的形式）：double7精选2021版课件GMSK基带调制器8精选2021版课件GMSK基带调制器参数Inputtype(输入形式):bitBTproduct:0.4Pulselength(symbolintervals)脉冲长度:4Symbolprehistory:1Phaseoffset(rad)（在初始阶段的输出波形）：0Samplespersymbol(输出样本数量):59精选2021版课件加性高斯白噪声模块10精选2021版课件高斯白噪声信道的Mode参数（操作模式）设置为Signaltonoise(SNR),表示信道模块是根据信噪比SNR确定高斯白噪声的功率，这时需要确定两个参数：信噪比和周期。Initialseed:100SNR：10加性高斯白噪声模块参数11精选2021版课件GMSK基带解调器参数参照GMSK基带调制器12精选2021版课件解调信号观察模块13精选2021版课件调制波观察模块14精选2021版课件因为GMSK调制信号是一个复合信号，所以只用示波器（Scope）无法观察到调制波形，所以在调制信号和示波器间加一转换模块Complex

to

real-imag15精选2021版课件GMSK眼图模块16精选2021版课件Offset(samples)：偏移量Samplespersymbol：每个符号的样本Symbolspertrace：符号追踪Tracesdisplayed：显示的痕迹17精选2021版课件GMSK调制信号频谱观察模块18精选2021版课件1.GMSK调制原理GMSK是在MSK调制的基础上发展起来的一种数字调制方式，其特点：先通过一个Gauss滤波器将数据先送入一个Gauss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。因此GSMK调制的信号频谱紧凑、误码特性好。高斯低通滤波器的脉冲响应h(t)可以表示为：

式中，B为高斯滤波器的3dB带宽。

19精选2021版课件2.GMSK调制设计GMSK作为MSK的改进型，即是以高斯低通滤波器作为预调滤波基带滤波器的MSK方式，所以称为高斯MSK或GMSK。20精选2021版课件3.GMSK调制设计M代码Ts=1/16000;

%基带信号周期为1/16000s,即为16KHz

Tb=1/32000;

%输入信号周期为Ts/2=1/32000s,即32KHzBb=BbTb/Tb;

%带宽B_num=8;

%基带信号为8个码元Akk=sigexpand(Ak,B_sample);

%码元扩展

temp=conv(Akk,gt);

Akk=temp(1:length(Akk));

21精选2021版课件3.1基带波形S_Gmsk=cos(2*pi*Fc*t+Alpha);

subplot(311)

plot(t/Tb,Akk);

axis([0

8

-1.5

1.5]);

title('基带波形');22精选2021版课件3.2相位波形subplot(312)

plot(t/Tb,Alpha*2/pi);

axis([0

8

min(Alpha*2/pi)-1

max(Alpha*2/pi)+1]);

title('相位波形');23精选2021版课件3.3GMSK波形subplot(313)

plot(t/Tb,S_Gmsk);

axis([0

8

-1.5

1.5]);

title('GMSK波形');24精选2021版课件二基于MATLAB的GMSK的解调25精选2021版课件1GMSK的差分解调原理GMSK信号的差分解调有1bit差分解调和2bit差分解调由于1bit差分解调检测算法原理简单，软件编程时容易实现，因此这次实验采用1bit差分解调。信道噪声取高斯白噪声，写成等效低通形式：考虑信号的功率S和噪声n（t），上式变为：式中，R（t）表示振幅大小

26精选2021版课件2.GMSK解调设计GMSK解调方法：差分检测、相干检测和鉴频检测。解调方法比较：在移动通信中，由于存在多径衰落，相干解调的相干载波形难以提取；鉴频检测(非相干检测)性能不理想；差分检测不需要恢复相干载波波形，在多径传播条件下是一种较好的方案。下图为1bit延迟差分检测的原理。27精选2021版课件3.GMSK解调设计M代码if

n<=B_sample

Alpha1(n)=0;

else

Alpha1(n)=Alpha(n-B_sample);

enda=[0

1

1

1

1

1

1

1

]

ak=sigexpand(a,B_sample);

%码元扩展temp=conv(ak,gt);

28精选2021版课件3.1延迟1bt，移相pi/2GMSK波形

ak=temp(1:length(ak));

S_Gmsk1=cos(2*pi*Fc*(t-Tb)+Alpha1+pi/2).*ak;

figure

29精选2021版课件3.2相乘后波形xt=S_Gmsk1.*S_Gmsk;

x=0;

subplot(312)

plot(t/Tb,xt,t/Tb,x,'r:');

axis([0

8

-1.5

1.5]);

title('相乘后波形');30精选2021版课件3.3经过低通滤波器后波形Fs=10000;

rp=3;rs=50;

wp=2*pi*50;ws=2*pi*800;

[n,wn]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s')

[z,p,k]=buttap(n);

[bp,ap]=zp2tf(z,p,k);

[bs,as]=lp2lp(bp,ap,wn);

[b,a]=bilinear(bs,as,Fs)

y=filter(b,a,xt);

subplot(313)

plot(t/Tb,y,t/Tb,x,'r:');

axis([0

8

-1.5

1.5]);

title('经过低通滤波器后波形');31精选2021版课件3.4抽样值bt=2*bt-1;

btt=sigexpand(bt,B_sample);

temp1=conv(btt,gt);

btt=temp1(