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SystemView最小移频键控MSK.doc

发布:2017-03-28约2.21千字共5页下载文档
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例九:最小移频键控MSK 一、实验原理 由于信道中存在着带限和非线性的特性,这就使得当一些幅度变化的数字信号通过时,会使已滤除的带外频率分量恢复,发生频谱扩展现象。又因为频率资源的限制,要求现代数字信号节省频谱。所以,对已调信号有两点要求,一是要求包络恒定,减少幅相转换效应(AM/PM)二是具有最小功率谱占用率,因此说,现代数字调制技术是“具有最小功率谱占用率的恒包络数字调制技术”。 现代数字调制技术的关键在于相位变化的连续性,从而减少频率占用。近些年来发展起来的技术主要分两大类: 连续相位调制技术(CPFSK):在码元转换期间无相位突变,如MSK,GMSK。 相关相移键控技术(COR---PSK):利用部分响应技术,对传输数据先进行相关编码后,再调相或调频,如TFM等。 MSK是移频键控的一种改进型。在FSK调制方式中,每一码元的载波频率不变或者跳变一个固定值,而两个相邻的频率跳变码元信号,其相位是不连续的。所谓MSK方式,就是FSK信号相位始终保持连续变化的一种特殊方式。 MSK信号的特点: 调制波信号的振幅是恒定的; 信号频偏Δf/2=(f1-f2)/2=1/(4Tb); 调制指数h=Δf Tb=1/2 ,所以称为“最小”频移键控; 以载波相位为基准的信号相位,在一个码元内准确线性变化(π/2)或(-π/2); 在一个码元期间内,信号应包括四分之一个载波周期的整数倍; 在码元转换时刻,信号的相位是连续的。 MSK调制解调系统实现方法 本实验采用正交调制法,具体原理请参看“通信原理”教材。 步骤为:(1)、先对输入基带信号进行差分编码; (2)、将(1)的输出数据用串并变换器分成I,Q两路,并相互交错一个码 元宽度; (3)、用加权函数COS(πt/ 2 Tb )和Sin(πt/ 2 Tb )分别对I、Q两路数据加权; (4)、对加权后的数据分别进行正交载波调制。 二、实验步骤 实验电路 MSK仿真电路如下图所示 参数设置: Token0:信号发生器—PN码序列(频率=50赫兹) Token1:采样器(采样频率=50赫兹) Token3:逻辑异或门(门限=0.5v,输出[TRUE]=+1,[FALSE]=-1) Token5:放大器(增益=1) Token6:采样器(采样频率=50赫兹) Token7:数字延迟器(延迟=2Sample) Token8:数字延迟器(延迟=1Sample) Token9:采样器(采样频率=25赫兹) Token10:采样器(采样频率=25赫兹) Token16:信号发生器—正弦载波(频率=12.5赫兹) Token21:信号发生器—正弦载波(频率=1000赫兹) Token25:模拟延迟器(延迟=0.02秒) Token26:模拟带通滤波器(极点=7个,通带频率=(775~1225)赫兹) Token29:信号发生器—正弦载波(频率=1000赫兹) Token30:信号发生器—正弦载波(频率=12.5赫兹) Token33:清洗积分器(时间=0.04秒) Token34:清洗积分器(时间=0.04秒) Token35:模拟延迟器(延迟=0.02秒) Token36:采样器(采样频率=25赫兹) Token37:采样器(采样频率=25赫兹) Token38:保持器(保持=Zero) Token39:保持器(保持=Zero) Token40:模拟延迟器(延迟=0.02秒) Token42:采样器(采样频率=50赫兹) Token44:整形器(输入[最小]=0,[最大]=1v,增益=1) Token45:模拟延迟器(延迟=0.02秒) Token46:逻辑异或门(门限=0.5v,输出[TRUE]=+1,[FALSE]=-1) 2.运行时间设置: 运行时间=0.5秒 采样频率=20,000赫兹 运行系统 在System View系统窗内运行该系统。在分析窗内观察各点波形。 各观察点波形 MSK调制方式具有非常良好的性能。由于频移小且相位连续,所以它的频带较窄,其频带利用率不但优于一般的FSK方式,也优于2PSK方式。而且它抗白噪声性能比2PSK好,同步恢复也较方便,所以它是得到广泛重视和应用的一种调制方式。 分析 在MSK调制器前加入一高斯滤波器,形成GMSK方式,比较GMSK与MSK调制信号的功率谱(参考“通信原理”教材P180)。 图2.9.3 MSK仿真系统电路 积分判决 积分判决 ×
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