GMSK调制方式的仿真分析ppt课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,GMSK调制方式的仿真分析,小组成员：,目录,GMSK概述,GMSK系统设计,GMSK系统仿真,仿真结果与结论,1、GMSK概述,课题简介,GMSK是一种先进二进制数字调制技术，它是无线通信中最突出的调制类型。在世界范围内有很多通信标准都采用了GMSK技术，例如，GSM，DECT等。,GMSK信号由于,具有,包络恒定、相位连续、频谱窄、邻道干扰小及频带利用率高,的优点,获得了广泛的应用。,本课题主要介绍GSMK的基本原理，以及利用MATLAB软件对调制部分进行仿真分析，对软切换和硬切换的性能进行比较。,GMSK基本原理,welcome to use these PowerPoint templates,New Content design,10 years experience,GMSK基本原理是基带信号先经过调制前高斯滤波器成形，再进行MSK调制。,最小频移键控(MSK)是一种二进制数字调频，它的调制系数为0.5。,MSK具有以下特点：恒定的包络、相对稳定的窄带、具有相干检测能力。然而它不能严格满足对于SCPC移动无线电的带外辐射的要求。在1979年日本电气通信实验室提出了调制前高斯滤波的MSK，也就是GMSK。,2、GMSK系统设计,设计工具：,MATLAB的 simulink工具,Simulink是MATLAB提供的用于对动态系统建模、仿真、分析的一种可视化仿真工具，它包含许多专业模型库，如通信模块库、CDMA参考模块库等。,Simulink采用模块化的方式每一个模块都有输入，输出端口，实现一定的功能。,调制与解调,本系统选用Bernoulli Binary Generator(贝努利二进制序列发生器)模块作为系统信号源来产生输入号。为便于GMSK信号的解调，中间经过加了高斯白噪声的信道，选用GMSK Modulator Bassband(基带GMSK调制器)模块充当调制器，进行基带GMSK调制。,在这种基带调制方式下，产生,基带调制信号,(基带GMSK信号)，再把这个基带调制信号调制到,高频载波,上，形成,频带调制信号,(频带GMSK信号)。,为考察频带GMSK系统的抗干扰性能本系统设置了AWGN Channel(加性高斯白噪声)模块作为系统传输信道。通过改变AWGN Channel模块的SNR(信噪比)等参数的设置，可观察系统误码率的变化情况。,频带GMSK信号经过AWGN Channel到达系统接收端通过GMSK SOFT DEMODULATOR(GMSK软解调器)进行解调，解调后的信号分别进入,软判决部分,和,硬判决部分,，经过判决后的信号进入Time Display，然后通过,Scope模块进行显示,，同时又从Rx端口进入Error Rate Calculation(,错误率统计)模块,；贝努利二进制序列发生器模块产生的原始二进制序列从Tx端口进入Error Rate Calculation模块。这样就可得到系统的误码率。,3、GMSK系统仿真,GMSK仿真模型图,1,2,3,4,5,6,仿真部分各仪器初始参数设置,GMSK,信号发生器,表示产生的二进制序列中,0,出现的概率为,0.5,表示随机种子为,61,表示抽样时间即每个符号的持续时间为,0.001s,1,GMSK,基带调制解调模块,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,调制输入信号为双极性信号（,1,）,GMSK,基带调制模块,GMSK,基带解调模块,其他项值与,GMSK,的调制一样。,回溯长度，设为变量，在具体实验时，给出具体值,2,AWGN Channel,为加性高斯白噪声,根据信噪比,SNR,确定高斯白噪声的功率,误码计算模块,3,表示接收端滞后发送端,TracebackLength+1,个数据,表示同时输出调制信号的幅度和相角,4,调制信号观察模块,另一个,scope 1,为解调信号观察模块,5,GMSK,调制信号频谱观察模块,设置坐标,Y,的范围为,0,到,7,6,GMSK,调制信号沿途观察模块,保持原有值不变。,在系统中要求通过,m,文件编程绘制误码率曲线。其程序流程图如下图所示：,实验调试,模块设计、参数设置及程序代码编写完成后。,1,、先将高斯白噪声信道信噪比,xSNR,和,GMSK,解调模块的回溯长度设为常数；,2,、,GMSK,调制模块,input type,和,GMSK,解调模块,output type,参数,integer,改为,bit(,二进制序列,0,和,1),；,4、仿真结果及结论,GMSK调制信号幅度和相角波形（,scope2,输出波形）,因为调制信号是一个符合信号，不能直接由示波器观察，通过调制观察模块将调制信号分为幅度和相角。,通过幅度波形（上）和相角波形（下）验证了,GMSK,的幅度不变；由相角波来看，相角连续，与理论符合。所以波形基本正确。,GMSK基带信号与解调信号（,scope1,输出波形）,基带信号（上）与解调信号（下）比较可得，从起始码元到最后一个码元，发现调制信号波形从第四个码元开始与基带信号完全符合，,说明系统的调制性能较好,，基本实现了解调的目的,将调制信号还原为基带信号。,GMSK调制信号眼图,BT=0.1,BT=0.3,比较两个图得出，,BT=0.3,比,BT=0.1,的眼图睁开的大，但存在零点失真，仍然存在码间串扰，不过比,BT=0.1,好得多。综上所述分析，,BT,值越小，码间串扰越大，这是,GMSK,体制的缺点。,GMSK调制信号频谱,BT=0.3,BT=0.9,比较两个图发现,GMSK,调制频谱并无明显差异，与,GMSK,调制信号的频谱随着,BT,的减小而变得紧凑起来的理论结果不符合，从而说明系统某些参数设置不合理。,不同BT值的GMSK误码率曲线图,仿真结论,在BT=0.2、0.3、0.7时，对系统误码率进行仿真。比较三条曲线，可以看到其差别并不大。,结果表明:不同BT值的信号调制性能差别不大.随着信噪比的增大,BT=0.2与BT=0.3的系统性能基本一致。,当BT=0.3时,既可以使频域带宽很窄,时域持续时间适当,又使时域信号容易实现。,仿真结论,仿真结果表明这种通过MALAB实现的GMSK数字通信系统具有邻道干扰小、误码率较低的优点，在通信领域中有着广泛的应用前景。,Thank you!,