移动通信课程设计报告模板

移动通信课程设计报告江苏科技大学移动通信课程设计报告基于MATLAB的GMSK系统的设计仿真1课程设计的任务与要求1.1课程设计的任务(1) 掌握GMSK的原理和Simulink仿真基本方法；(2) 熟悉MATLAB的编程技术，并熟练掌握其编程技术(3) 能采用MATLAB实现对GMSK调制解调的原理性仿真，给出 GMSK编码调制，以及接收端进行解调的详细过程及分析，以此来更深入 理解GMSK的调制解调过程(4) 熟练掌握GMSK, MSK信号的调制解调基本原理1.2课程设计的要求(1) 观察基带信号和解调信号波形。(2) 观察已调信号频谱图。(3) 改变BT参数，分析调制性能和BT参数的关系。(4) 与MSK系统的对比。1.3系统的组成及设计原理GMSK系统主要由信号产生模块、信号调制模块、信道、信号解 调模块、误码率计算模块组成。在图形观察方面还包含频谱仪、示波 器和眼图绘制模块。本系统由信号产生模块产生一个二进制序列，再经 过调制器进行调制，之后便将调制信号送入信道，经过解调器解调得到解 调信号。为计算系统误码率，则在调制器后加一误码率计算模块，计算误 码率。图1.3系统原理框图GMSK原理图：调制原理图如图1,图中滤波器是高斯低通滤波器，它的输出直接对VCO进行调制，以保持已调包络恒定和相位连续。图1 GMSK调制原理图为了使输出频谱密集，前段滤波器必须具有以下待性：1. 窄带和尖锐的截止特性,以抑制FM调制器输入信号中的高频分量；2. 脉冲响应过冲量小，以防止FM调制器瞬时频偏过大；3. 保持滤波器输出脉冲响应曲线下面积对应pi/2的相移。调制指数为 1/2。前置滤波器以高斯型最能满足上述条件，这也是高斯滤波器最小移 频键控(GMSK)的由来1。GMSK本是MSK的一种，而MSK又是是FSK的一种，因此,GMSK检波也能够采用FSK检波器，即包络检波及同步检波。而GMSK还能够 采用时延检波，但每种检波器的误码率不同。我们在构建数字通信系统 的模型后，利用计算机仿真作为分析手段，对在不同的通信环境下设计方 案的误码性能进行定量分析，用来对各调制，解调方案性能进行评估。由 于GMSK信号具有良好的频潜效率、以及恒包络性质，因而广泛的应用 于移动通信系统。高斯最小频移键控(GMSK)由于带外辐射低因而具有 很好的频谱利用率，其恒包络的特性使得其能够使用功率效率高的C类 放大器。这些优良的特性使其作为一种高效的数字调制方案被广泛的运 用于多种通信系统和标准之中。如上所述，GMSK有着广泛的应用。因 此，从本世纪80年代提出该技术以来，广大科研人员进行了大量的针对 其调制解调方案的研究。GMSK非相干解调原理图如图2,图中是采用FM鉴频器(斜率鉴频 器或相位鉴频器)再加判别电路，实现GMSK数据的解调输出。图2 GMSK解调原理图2 GMSK系统设计2.1信号发生模块因为GMSK信号只需满足非归零数字信号即可，本设计中选用(Bernoulli Binary Generator)来产生一个二进制序列作为输入信号。|L_TL_ri_rLr Bernoulli Bi n-QiySerriDulli B inajy Gener star图3 GMSK信号产生器该模块的参数设计这只主要包括以下几个。其中probability of azero设置为0.5表示产生的二进制序歹冲0出现的概率为0.5; Initial seed 为61表示随机数种子为61; sample time为1/1000表示抽样时间即每个 符号的持续时为0.001s。当仿真时间固定时，能够经过改变sample time 参数来改变码元个数。例如仿真时间为10s,若sample time为1/1000,则 码元个数为10000。如图4所示。Source Block Parameters: Bernoulli Binary GenerartoirBerrioulli Binary Gerierat orGerierate a Eerrioulli raridom biriry niBnber.To generate a vector outputspecify the probability as a vect or.Frame-based outputeInterpret vector param已 1：Er3 as 1-DOutput da.ta type: douhle口K . Cancel Help Apply图 4 Bernoulli Binary Generator 参数设置2.2调制解调模块图5 GMSK调制解调模块GMSK Modulator Baseband 为 GMSK 基带调制模块，其 input type 参 数设为Bit表示表示模块的输入信号时二进制信号（0或1）。BT product 为0.3表示带宽和码元宽度的乘积。其中B是高斯低通滤波器的归一化 3dB带宽，T是码元长度。当B T=8时，GMSK调制信号就变成MSK 调制信号。BT=0.3是GSM采用的调制方式。Plush length则是脉冲长度 即GMSK调制器中高斯低通滤波器的周期，设为4。Symbol prehistory表 示GMSK调制器在仿真开始前的输入符号，设为1。Phase offset设为0, 表示GMSK基带调制信号的初始相位为0。Sample per symbol为1表示 每一个输入符号对应的GMSK调制器产生的输出信号的抽样点数为 1。AWGN Channel为加性高斯白噪声模块，高斯白噪声信道的Mode 参数（操作模式）设置为Signal to noise（SNR）,表示信道模块是根据信噪比 SNR确定高斯白噪声的功率，这时需要确定两个参数:信噪比和周期。而 将SNR参数设为一个变量xSNR是为了在m文件中编程，计算不同信噪 比下的误码率，改变SNR即改变信道信噪比。GMSK Demodulator Baseband是GMSK基带解调器。其前六项参数 与GMSK调制器相同，并设置的值也相同。最后一I项为回溯长度 Traceback Length,设为变量Tracebacklength,在m文件经过改变其值，能 够观察回溯长度对调制性能的影响。GMSK Modulator Baseband 为 GMSK 基带调制模块，其 input type 参数 设为Bit表示表示模块的输入信号时二进制信号（0或1）。BT product为 0.3表示带宽和码元宽度的乘积。其中B是高斯低通滤波器的归一化 3dB带宽，T是码元长度。当B T=8时，GMSK调制信号就变成MSK 调制信号。BT=0.3是GSM采用的调制方式。Plush length则是脉冲长度 即GMSK调制器中高斯低通滤波器的周期，设为4。Symbol prehistory表