文档介绍：《通信原理》第五十四讲
一、 MSK 的性能
设信道特性为恒参信道,噪声为加性高斯白噪声,MSK 解调器输入信号与
噪声的合成波为
π ak
rt()=+++ cos(ωϕck t t) nt () (-27)
2Ts
式中
nt()=− nccs ()cos tω t n ()sin tωc t
是均值为 0,方差为σ 2 的窄带高斯噪声。
经过相乘、低通滤波和抽样后,在= 2kTt s 时刻 I 支路的样值为
k
I (2kTs )=+− a cosϕk ( 1) nc (-28)
在+= )12( Tkt s 时刻 Q 支路的样值为
k
Qk⎣⎦⎡⎤()21+= Ts aakk cos(1)ϕ+− ns (-29)
式中nc 和ns 分别为c tn )( 和s tn )( 在取样时刻的样本值。在 I 支路和 Q 支路数据等
概率的情况下,各支路的误码率为
2
001(⎧ xa−)⎫
Pfxdx==() exp −dx
s ∫∫−∞−∞⎨ 2 ⎬
2πσ⎩⎭2σ
1
= erfc r (-30)
2 ()
a 2
式中, r = 为信噪比。
2σ 2
经过交替门输出和差分译码后,系统的总误比特率为
PPPes=−2(1)s (-31)
MSK 系统误比特率曲线如图 9-13 所示。
9-1
图 9-13 MSK 系统误比特率曲线
由以上分析可以看出,MSK 信号比 2PSK 有更高的频谱利用率,并且有更
强的抗噪声性能,从而得到了广泛的应用。
§ 高斯最小移频键控(GMSK)
MSK 调制方式的突出优点是已调信号具有恒定包络,且功率谱在主瓣以外
衰减较快。但是,在移动通信中,对信号带外辐射功率的限制十分严格,一般要
求必须衰减 70dB 以上。从 MSK 信号的功率谱可以看出,MSK 信号仍不能满足
这样的要求。高斯最小移频键控(GMSK)就是针对上述要求提出来的。GMSK 调
制方式能满足移动通信环境下对邻道干扰的严格要求,它以其良好的性能而被泛
欧数字蜂窝移动通信系统(GSM)所采用。
GMSK的基本原理
为了压缩 MSK 信号的功率谱,可在 MSK 调制前加入预调制滤波器,对矩
形波形进行滤波,得到一种新型的基带波形,使其本身和尽可能高阶的导数都连
续,从而得到较好的频谱特性。GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)
调制原理图如图 9-14 所示。
9-2
预调制 MSK
滤波器调制器
输入输出
图 9-14 GMSK 调制原理图
为了有效地抑制 MSK 信号的带外功率辐射,预调制滤波器应具有以下特性:
(1) 带宽窄并且具有陡峭的截止特性;
(2) 脉冲响应的过冲较小;
(3) 滤波器输出脉冲响应曲线下的面积对应于π 2 的相移。
其中条件(1)是为了抑制高频分量;条件(2)是为了防止过大的瞬时频偏;条
件(3)是为了使调制指数为 。
一种满足上述特性的预调制滤波器是高斯低通滤波器,其单位