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通信原理GMSK实验报告
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2013-05-14
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通信原理GMSK实验报告,北邮的通原实验,使用matlab,quarters进行仿真,通信原理GMSK实验报告,北邮的通原实验,使用matlab,quarters进行仿真
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通信原理实验报告
“GMSK 调制器”系统实验
指导老师 韩玉芬
学生姓名
班级学号
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报告日期 2010 年 5 月 20 日
信息与通信工程学院实验中心创新实验室
“GMSK 调制器”系统实验
“GMSK 调制器”系统实验
摘要
本次实验主要通过数字基带处理方法来实现 GMSK 调制器的算法,目的
在 于 使 学 生 对 硬 件 实 现 有 一 新 的 认 识 及 新 的 思 路 , 同 时 进 一 步 掌 握
MAX+PLUS2 及可编程逻辑器件的应用,学会用 MATLAB 软件进行相位路径,
仿真眼图,量化编码的编程,学会正确进行 ROM 芯片的擦写,并且使学生进一
步理论联系实际,并培养学生科学谨慎的实验态度及提高实际动手能力。
本次实验内容主要包括 GMSK 相位路径的计算,GMSK 眼图的仿真以验
证相位计算的正确性,正余弦表的量化及 bin 文件的生成,以及用 VHDL 硬件
语言所描述的基于 EPM7128 的地址逻辑.
通过该实验,可以得出结论:GMSK 调制器输出的恒包络连续相位调
制信号的相位路径更为平滑,功率谱旁瓣衰减更快。对恒包络的已调信号
我们就可以使用功率效率高的非线性放大器,相位连续使已调信号功率谱
主瓣窄且带外衰减快,降低对临道的干扰,因此 GMSK 频谱利用率较高。
Abstract
In this experiment,we use digital baseband processing method to fulfill
the arithmetic of GMSK ‘s modulator. The main purpose is to give the
students a new knowledge of hardware , to make the students master
MAX+PLUS2 and the application of programmable logic device(PLD ) ,to
programe about phase path , eyechart simulation , quantification and
coding with the help of MATLAB,to erase and write the ROM chip
correctly ,to make the students put the theory into pratice ,to cultivate the
scientific and cautious attitude and also to improve capability of the
performance.
The experiment is consist of the calculation of the phase path ,the
simulation of the eyechart ,the quantification of the sin and cos function ,the
creation of the bin files and address logic with the hardware description
language VHDL .
We can draw the conclusion from the experiment:The signal output by
the GMSK modulator has a constant envelop and continuous phase path. Its
phase path gets smoother, with faster fading in its side- lobes of power
spectrum. For the modulated signal with constant envelop, we may use the
non-linear amplifier due to its high-efficiency power. Continuous phase
guarantees the modulated signal a more narrow main-lobe and fast fading
outside the band, which, also decreases the interference to the neighbor
band. Thus,the GMSK power spectrum gains high efficiency.
关键词(Key Words): GMSK,调制(Modulation),眼图( Eye Figure),仿真
(simulation)
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“GMSK 调制器”系统实验
1.方案论证
此次实验思路清晰,即是算出相 位(t)后,将 cos()和 sin()离散化,制
成表并固化在 ROM 中。由随机数据{bn}形成 ROM 表的地址,根据地址取出
ROM 中相应的基带信号离散值,再利用 MATLAB 编程得到基带波形的输出,
即可观察到仿真眼图。将高低位编程分别下载到 EPROM 上,可在示波器上观
察到相同眼图。
1. 1 方案实现步骤
1) 算出 Gauss 滤波器矩形脉冲相应 g(t);
2) 利用对 g(t)的积分、求和函数 算出相位(t);
3) 设计出 f(t)的余弦和正弦表,固化在 ROM 中;
4) 对 ROM 表中的每一个样值进行 10bit 量化,按照地址逻辑存放数据文
件;
5) 由{bn}取出 sin 和 cos 的离散值,利用计算机绘图程序得到基带波形输
出;
6) 对 EPROM 进行编程下载,在示波器上观察眼图。
2.系统设计
2.1 总体设计
2.1-1 原理模块框图
3 位
时钟 cos
f=170MHz
2 位 cosw(t)
5 位
sinw(t)
{bn} sin
2.1-2 模块工作原理说明
虚框内表示地址逻辑,功能是取出所需要的采样量化点。ROM 表中存放的
是 1024 个点的余弦值和正弦值。DAC 是模数转换,即将 1024 个数据进行量
化,又计算机绘图程序实现。LPF 是低通滤波器,可抑制高频分量,减少副主
瓣对功率谱的影响。
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计数器
l=0,1,2,3,4,5,6,7
象限计数器
L=∑bn
五位移存量
R
O
M
正
弦
表
D
A
C
R
O
M
余
弦
表
D
A
C
L
P
F
L
P
F
G
M
S
K
“GMSK 调制器”系统实验
2.2 各模块设计及参数计算
地址逻辑模块实现如下:
上面箭头表示时钟
输入,下面箭头表示随
机序 列{an} 经 预编 码
后形 成 的 {bn} ,对 它
进行五位移存,通过 L
一个四象限计数器,再
经一个模为 8 的计数器。
故一共抽出 2 的 10 次
方 即 1024 个 点 。 在
Matlab 中 用 三 个 嵌 套
的 for 循环实现。
正、余弦表表示将
1024 个 点 取 cos 和
sin 值,写入该表。可
建立一个 1*1024 的矩
阵来显示。
仿真时,只需取出
1024 个点的正、余弦
值量化后,写入正、余弦表,再将其根据芯片的地址进行扩容,即可进行仿真
下载。
2.3 软件系统设计
Gauss 滤波器矩形脉冲相应 g(t)用函数 erfc 实现;
(t)用对 g(t)的积分和求和函数实 现
(t)= (kT)+ △(t)
(kT)=pi*+L*pi/2
△(t)= pi*
为积分方便,可改变积
分限;
画 眼 图 时 , 将 plot(t, ) 改 为 plot(t,cos)即可;
正、余弦表可以是 1*1024 的矩 阵,将(t)的 1024 个点的正、余弦值
抽样量化后写入;
在下载前,还需要根据芯片容量对其进行扩容,分为高低位,扩展后分别
是 1*8192 的矩阵。
2.3-1 系统软件流程图
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设计 g(t)
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- zbdn122013-08-19关于gmsk的实验 眼图有详细讲解
zorostar
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