数字调制技术之MSK.docVIP

HEFEI UNIVERSITY 现代数字调制技术之MSK 系　　　别 专　　　业 班 级 学 号 姓　　　名 指导 老师 完成 时间 摘要： 最小频移键控（Minimum-Shift Keying，缩写：MSK），是数字通信中一种连续相位的频移键控调制方式。类似于偏移四相相移键控（OQPSK），MSK同样将正交路基带信号相对于同相路基带信号延时符号间隔的一半，从而消除了已调信号中180°相位突变的现象。与OQPSK不同的是， MSK采用正弦型脉冲代替了OQPSK基带信号的矩形波形，因此得到恒定包络的调制信号，这有助于减少非线性失真带来的解调问题 关键词：MSK 正交性 相位连续性 调制 解调 功率谱特性 1、最小频移键控（MSK）的介绍 最小频移键控（Minimum-Shift Keying，缩写：MSK），是数字通信中一种连续相位的频移键控调制方式。 MSK信号可以表示为 式中， 表示载频； 表示相对载频的频偏； 表示第k个码元的起始相位；是数字基带信号； 称为附加相位函数，它是除载波相位之外的附加相位。 当时，信号频率为 当时，信号频率为 由此可计算出频差为 即最小频差等于码元传递速率的一半。 对应的调制指数为 和 的频差是2FSK的两信号正交的最小频率间隔，所以称之为最小频移键控。 3、MSK信号的相位连续性 根据相位 连续条件，要求在 时满足 可以得到 可见，MSK信号在第k个码元的起始相位不仅与当前的 有关，还与前面的 和 有关。 为简便起见，设第一个码元的起始相位为0，则 或 由 可知， 是MSK信号的总相位减去随时间线 性增长的载波相位得到的剩余相位，它是一个直线方程式。 在一个码元间隔内 当 时， 增大 当 时， 减小 图中正斜率直线表示传“1”码时的 相位轨迹，负斜率直线表示传“0” 码时的相位轨迹，这种由相位轨迹 构成的图形称为相位网格图。 （MSK 相位网格图） 4、 MSK信号的产生和调制原理 考虑到 ， 或 ，MSK信号可以用两个正交分量表示为 式中， 为同相分量； 为正交分量。 由此可以得到MSK信号的产生框图。 图中输入数据序列为，它经过差分编码后变成序列。 经过串/并转换，将一路延迟Ts，得到相互交错一个码元宽度的两路信号和 加权函数 和 分别对两路数据信号 和进行加权，加权后的两路信号再分别对正交载波 和 进行调制，调制后的信号相加再通过带通滤波器，就得到MSK信号。 5、MSK的解调原理 由于MSK信号是一种FSK信号，所以它可以采用相干解调和非相干解调。MSK信号经过带通滤波器滤除带外噪声，然后借助正交的相干载波与输入信号相乘，将和两路信号区分开，再经低通滤波器后输出。同相支路在 2kTs 时刻抽样，正交支路在(2k+1)Ts时刻抽样，判决器根据抽样后的信号极性进行判决，大于0判为“1”，小于0判为“0”，经串/并变换，变为串行数据。与调制器相对应，因在发送端经差分编码，故接收端输出需经差分译码后，即可恢复原始数据。 6、MSK信号的功率谱特性 6.1、功率谱特性： 经推导,MSK信号的归一化双边功率频谱密度 的表达式为 式中，为载频，为码元宽度。 按照上式可以画出MSK信号的功率谱曲线。