MSK-GMSK
本页描述MSK(最小Shift键控)而且GMSK(高斯最小位移键控)调制技术。介绍了基于QPSK调制方法的GMSK调制器和GMSK解调器。
MSK调制
GMSK是MSK调制方案的导数，MSK是由Offset QPSK调制派生而来。在MSK调制方案中代替矩形脉冲波;采用半周期正弦波。逻辑0和逻辑1的频率相差数据速率的一半。这里的调制指数是0.5。MSK调制数学方程概述如下。
图1 MSK方程
NRZ数据信号的MSK调制波形如下图所示。
图2时域MSK调制信号
实现GMSK调制
GSM/CDPD(蜂窝数字分组数据)技术采用高斯最小位移键控或GMSK调制方案。生成GMSK有两种主要方法。第一种是FSK调制，第二种是QPSK调制。第一种是基于GMSK VCO结构的，对于相干解调来说并不理想。我们将讨论GSM中使用的第二种类型，如图3和4所示。图3为GMSK调制器，图4为GMSK解调器。
图3 GMSK调制框图
如图所示，GMSK调制器对NRZ信号经过积分器块后进行高斯滤波。这就得到Φ。通过将COS和SIN函数应用于此，Φ给出了I和Q分量，分别使用混合函数与COS和SIN函数比特。对两条链求和，得到S (n)。由图3所示的三角方程可以很好地理解这一过程。
图4 GMSK解调器框图
如图4所示，GMSK调制器基本使用arctan函数推导回Φ，将arctan函数应用于衍生块，得到反向的NRZ信号。在此之前，进行混合和低通滤波，从两条链中获得I和Q分量。图4中提到的三角方程也能很好地理解这一点。
MSK和GMSK的带宽效率为1比特/秒/Hz，也称为频谱效率。下图5描述了MSK、GMSK波形。
图5 MSK/GMSK谱密度
优势- MSK中的调制载波不包含相位不连续，在载波过零时发生频率变化。这有助于保持低PAPR，因此不需要高度线性功率放大器。如图5所示，GMSK光谱效率优于MSK。此外，它具有合理地较少的解调复杂性。
缺点- MSK的功率谱密度下降速度不快，因此不会完全减少相邻信道之间的干扰。因此GMSK设计中包含了各种BT因素。如图5所示，BT为0.3时，随着曲线快速下降，对相邻通道的抑制效果较好。
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