数字集群通信中GMSK信号解调算法的研究.docVIP

数字集群通信中GMSK信号解调算法的研究 　　摘 要： 详细介绍了国内某数字集群系统中使用的解调算法，推导了GMSK信号的Laurent分解过程，重点分析简化最优接收机到单脉冲匹配滤波接收机的转换过程，比较了在不同频偏环境下解调算法的性能差异并给出相关仿真结果。 　　关键词： GMSK； 差分解调； 准相干解调； 集群系统 　　中图分类号： TN965.5?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）13?0064?04 　　Demodulation algorithm of GMSK signal in digital trunking communication 　　ZHANG Zhi?heng1， 3， LIANG Wei?zu2， CAI Fan2， YIN Lu?ming3 　　（1. Shanghai Astronomical Observatory， Chinese Academy of Sciences， Shanghai 200030， China； 　　2. Guangzhou Haige Communications Group Incorporated Company， Guangzhou 510663， China； 　　3. Beijing Global Information Center of Application and Exploitation， Beijing 100094， China） 　　Abstract： The demodulation algorithm used in a digital trunking system made in China is introduced in detail. The Laurent decomposition process of GMSK （Gaussian filtered minimum shift keying） signal is derived in this paper. The conversion process from the simplified optimal receiver to the single pulse matched?filtering receiver is analyzed emphatically. The performance difference of the demodulation algorithm is compared at different frequencies. The relevant simulation result is given. 　　Keyword： GMSK； differential demodulation； quasi?coherent demodulation； trunking system 　　0 引 言 　　数字集群移动通信系统是专用的调度移动通信系统。它除了具备公众蜂窝移动通信网所能提供的个人移动通信服务外，还能实现个人与群体间的任意通信，并可进行自主编控，必威体育官网网址性高，功能丰富。与常规移动通信相比，集群通信具有信道利用率高、服务质量高、必威体育官网网址性高等优点[1]。 　　数字集群通信系统使用数字技术，采用较先进的编解码方案和调制方案，具有多种可操作模式。从无线信道的分配利用率来讲，集群通信系统中多个用户共同使用一组无线物理信道，系统动态地分配这些信道，因而信道的使用率较高[2]。 　　本文研究适合系统中所使用的解调算法，比较不同解调方式的复杂度和性能，并且对应于相应的解调算法，分析捕获算法中频率估计和位同步估计应该侧重的内容。本文涉及的集群系统采用GMSK（Gaussian filtered MSK）作为调制方式，BT值为0.3，块交织结合卷积编码。GMSK调制具备包络恒定、带外辐射小等适合于无线移动通信系统对数字调制的要求和特点。在集群通信中，由于使用环境以及设备特性等因素，使得系统必须选择合适的解调算法在满足系统特点的同时也要满足捕获算法的性能，从而保证解调性能。 　　1 GMSK信号的Laurent分解 　　使用Laurent分解可以将CPM信号表示成线性加权和的形式： 　　[Sb（t）=b1g1（t）+b2g2（t）+b3g3（t）+…+bkgk（t）] （1） 　　当一个CPM调制方案确定时，其参数已经固定。在式（1）中，[gk（t）]在一个CPM方案中为恒量，[bk]为变量，取值在{±1， ±3，[…，][±（2N-1）}]范围内。 　　使用Laurent算法可以将任意CPM信号分解成几个幅度脉冲信号的加权和的形式，这样可以使用信号加权和对二进制CPM信号的处理，简