详细描述了通信中常用的MSK调制、解调原理
…1-1*1-1*1…1…1-1…| 号 27 4.s6 一3 图12附加相位函数O(t)的波形图 对于各种可能的输入信号序列,O(1)的所有可能路径如图1.3所示,它是一个从-2T到+2 T的网格图。 图1.3MSK的相位网格图 从以上分析总结得出,MSK信号具有以下特点: (1MSK信号是恒定包络信号: (2)在码元转换吋刻,信号的相位是连续的,以载波相位为基准的信号相位在 个码元期问内线性地变换±x (3)在一个码元期间内,信号应包括四分之一载波周期的整数倍,信号的频率偏 移等于 4/y’相应的调制指数h-0.5 1.2MSK的调制解调原理 由MSK信号的一般表小式(1.1-3)可得 Sms()=cos(at +0(0)]=cos 0(t)cos at-sin &(t)sin at (1.1-17) 因为Q(t)= 2女代入(11-17)可得 Sms(t)=cos i cosl--]cos t-ak cos u sinl]sin ct 27s 2TS IH(t)cost]cost+O ()s in]s i t (1. 1-18) 2 上式即为MSK信号的正交表示形式。其同相分量为 xi(t =cos o cos ]cos ct 2TS (1.1-19) 也成为Ⅰ支路。其正交分量为 xo(t)=ak cos i sin]sin at 27 (1.1-20) 也成为Q支路。cos[]和sin[]称为加权函数。 27 山式(1.1-1)可以画出MSK信号调制器原理图如图c所示。图中,输入二进制数据序列经差 分编码和串/并变换后,支路信号经cos[]加权调制和同相载波 coS (l相乘输出同相分 27 量x()。Q支路信号先延迟Ts,经s]加权调制和正交载波sinO相乘输出正交分量 x(t)。x()利与x(t)相减就可得到已调MSK信号。 /e cos(-)cos at I: COS(-) aTs ck MSK信号 编码 变换///、1 47 f=f e 滤波 Sin()|相移90 27s O sin(-)sin @t O sin( 2Ts 延迟Ts MSK信号属于数字频率调制信号,因此可以采取一般鉴频方式进行解调,其原理图如图1.6 所示。鉴频器解调方式结构简单,容易实现。 输入BP 输出 鉴频 LPF 抽样判决 由丁MsK信号调制指数较小,采用一般鉴频方式进行解调误码率性能不太好,因此在对误 码率有较髙要求时大多采用相干解调方式。图1.7是MSK信号相干解调器原理图,其山相 干载波提取和相干解调两部分组成。 清洗积分判决 msk 解调信号 相干载波 并串变换 差分译码 Q一清洗积分一判 1.7MSK信号相干解调原理图 第二章MSK实验系统的方针方案 1 System View仿真平台的功能与使用简介 2.11概述 SystemⅤiew是美国ELANⅨX公司推出的,基于 Windows环境的用于系统仿真分析的可 视化软件工具。它界面友好,使用方便,为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。使用它,用 户可以用图符去措述自己的系统,无需与复杂的程序语言打交道,不用花费大量的时间和精 力通过编程来建立系统仿真模型 在对 System view的功能展开系统论述之前,首先简单介绍 System View仿真系统的特 1、能仿真大量的应用系统 该系统能在DSP、通信和控制系统应用中构造岀复杂的模拟、数字、混合和多速 率系统、系统具冇巨大的可选择的库,允许用户选择的增加通信、逻辑、DSP和 射频/模拟功能模块,特别适用于无线电话(GSM、CDMA、FDMA、TDMA、DSSS)、 无绳电话、寻呼机和调制解调器以及卫星通信系统(GPS、DVBS、LEOS)等的 设计;能够仿真(C3x、C4x等)DSP系统;可进行各种系统时域频域分析和频 溍分析:能够对射频模拟电路(混合器、放大器、RLC回路和运放电路)进行理 论分析和失真分析 2、快速方便的动态设计和仿真 SystemⅤiew使用∫用户熟悉的 Windows界面和功能键,使用户可以快速的建立和 修改系统,汴在对话框中对系统参数进行快速访问和设置,达到实时修改、实时 显示的操作效果。用户只需要简单的用鼠标点击图符即可创建连续性系统、DSP 滤波器、并输入输出基于真实系统模型的仿真数据,不用写一行代码即可建立用 户所需要的子系统库。 System View图符库包括几百种信号源、接收端、操作符和功能模块,提供了从DSP、 通信、信号处理、自动控制,到构造用数学模型等的应用模块。信号源和接收 端图符允许在 SystemⅤew的内部生成和分析信号,并形成可供外部处理的各种文 件格式,冋时提供∫相应的输入喻岀数据接口。 System View图符库非常卡富,包 括基本库和专业库。基本库中包括加法器、乘法器、多种信号源接收器、各种函 数运算器等,专业库有逻辑、通信、射频模拟等特别适合丁现代通信系统的设计 仿真和方案论证。另外, System view还通过自定义库的形式提供了IS95和DVB 扩展图符斥,方便用户进行CDMA通信系统和数字电视业务的分析 3、在报告中方便地加入 SystemⅤiew的结论 System Vicw通过Nots很容易地在屏幕上对系统进行描述和说明,生成的 System View系统和输出的波形可以很方便的使用复制和粘贴命令插入到微软的 word等文字处理软件中进行编辑, 4、提供基于组织结构图方式的设计 通过利用图符和 MetaSystem对象的无限制分层结构功能, System View能够很容易的建 立复杂的系统。用户首先可以定义一些简单的功能组,再通过对这些简单功能组的连 接进而实现一个大系统,利用系统提供的了系统结构功能可以将这个大系统形成一个 对应的新子系统,这样,单一的图符貮可以代表一个复杂系统。 MetaSystem的操作方 法与系统提供的其他图符的使用方法类同,只要用鼠标点击一下该子系统,就会出现 个特定的窗口来显示出复杂的 Metasystem结构。 5、多速率系统和并行系统 System View可以对具有多速率采样输入的系统进行合并,以简化FR滤波器的执行, 这种特性尤其适合于同时具有低频和髙频部分的通信系统的设计和仿真,该特性还降 低了系统对计算机硬件配置的要求。 6、完备的滤波器和线性系统设计 System View包含一个功能强人的、很容易使用的图形模板设计环境,便于模拟和数字 以及离散和连续时间系统的设计,同时还包含大量的FIR/IR滤波器类型和FFT类型, 并提供了便于用DSP实现滤波器或线性系统的参数。