一种高速GMSK调制解调器实现方法的研究
【摘 要】GMSK信号具有很好的频谱和功率特性,特别适用于功率受限和信道存在非线性、衰落以及多普勒频移的移动突发通信系统。本文提出了基于CMX909B调制芯片和8051控制芯片的GMSK无线调制解调器的软、硬件设计方案,接收/发送速率可达38.4kbps,对GMSK调制进行了性能仿真。该设计成本低,操作灵活,具有应用意义。
【关键词】数字调制解调器,GMSK,单片机
【Abstract】As a bandwidth-efficient and power-efficient modulation method, Gaussian minimum shift keying(GMSK)is important for power-limited digital mobile communication systems having nonlinear channel with fading and Doppler frequency shift. This paper presents a new design for wireless MODEM application including software and hardware scheme, and then simulates the performance of the system. The system has the advantages such as low cost and flexible operation.
【KEYWORDS】：digital MODEM ,GMSK ,simulation and debug
一．引言
为了适应无线信道的特性,由该调制方式所产生的已调波应具有以下两个特点：第一,包络恒定或包络起伏很小。第二,具有最小功率谱占用率。高斯最小频移键控（GMSK）调制方式正好具有上述特性。GMSK调制使在给定的带宽和射频信道条件下数据吞吐量最大。GMSK是当前现代数字调制技术领域研究的一个热点。
二．GMSK原理和性能特点
采用高斯滤波器作调制前基带滤波器,将基带信号成型为高斯脉冲,再进行MSK调制,这种调制方式称为GMSK。由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿,亦无拐点,经调制后的已调波在MSK的基础上进一步得到平滑其相位路径如图1所示。因此它的频谱特性优于MSK,但误比特率性能不如MSK（1）。
图1 GMSK平滑相位路径
图2 GMSK功率普密度与BT值得关系
一般的二进制部分响应连续相位调制的表达式为 （1）
这里f0是载波频率,复基带信号可表示为,其中承载信息的相位为（2）是输入比特的能量,是独立的信息码元,其取值为{1,-1},且等概率。h是调制指数,在此h=0.5,T是码元间隔。
（3）
g(t)是平滑滤波器的脉冲响应,P(t)是它的成型函数。对于GMSK,g(t)是持续有限长的高斯函数,在实际应用中通常将g(t)截短,比如在GMSKL中,g(t)滤波函数在[0,LT]上的表示式为（4）这里,,,且
当BT=0.3,从功率谱的角度讲,我们可以取L=3。对于BT=0.25,我们可以取L=4。
调制之后,GMSK信号的表达式（5）式中
