基于MATLAB的GMSK仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)(通信原理三級(jí)項(xiàng)目)

1、基于MATLAB的GMSK仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)11級(jí)通信一班（3組） 1、課題簡(jiǎn)介 2、GMSK基本原理 3、仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)4、仿真系統(tǒng)部分參數(shù)設(shè)置目 錄5、MATLAB仿真6、結(jié)果分析 7、結(jié)束語(yǔ)1、課題簡(jiǎn)介、課題簡(jiǎn)介 GMSK是一種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制技術(shù)，它是無(wú)線(xiàn)通信中最突出的調(diào)制類(lèi)型。在世界范圍內(nèi)有很多通信標(biāo)準(zhǔn)都采用了GMSK技術(shù)，例如，GSM，DECT等。GMSK信號(hào)由于具有恒包絡(luò)和帶外輻射小的特點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。本課題主要介紹GSMK的基本原理，以及利用MATLAB軟件對(duì)調(diào)制部分進(jìn)行仿真分析，對(duì)軟切換和硬切換的性能進(jìn)行比較。2、GMSK基本原理基本原理GMSK基本原理是基帶信號(hào)先經(jīng)過(guò)調(diào)制前高斯濾

2、波器成形，在進(jìn)行MSK調(diào)制。最小頻移鍵控(MSK)是一種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)頻，它的調(diào)制系數(shù)為0.5。MSK具有以下特點(diǎn)：恒定的包絡(luò)、相對(duì)穩(wěn)定的窄帶、具有相干檢測(cè)能力。然而它不能?chē)?yán)格滿(mǎn)足對(duì)于SCPC移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電的帶外輻射的要求。在1979年日本電氣通信實(shí)驗(yàn)室提出了調(diào)制前高斯濾波的MSK，也就是GMSK。3.1 MATLAB簡(jiǎn)介3、仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2 GMSK調(diào)制系統(tǒng)建模3.1 MATLAB簡(jiǎn)介 MATLAB是一種功能強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算和工程仿真軟件，它提供了一個(gè)集成化的開(kāi)發(fā)環(huán)境。通過(guò)這個(gè)集成環(huán)境，用戶(hù)可以方便的設(shè)計(jì)仿真模型、執(zhí)行仿真過(guò)程、分析仿真結(jié)果。Simulink是MATLAB提供的用于對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、

3、仿真、分析的一種可視化仿真工具，它包含許多專(zhuān)業(yè)模型庫(kù)，如通信模塊庫(kù)、CDMA參考模塊庫(kù)等。 Simulink采用模塊化的方式每一個(gè)模塊都有輸入，輸出端口，實(shí)現(xiàn)一定的功能。3.2 GMSK調(diào)制系統(tǒng)建模 本文基于MATLA對(duì)GMSK調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行建模。選用Bernoulli Binary Generator(貝努利二進(jìn)制序列發(fā)生器)模塊作為系統(tǒng)信號(hào)源來(lái)產(chǎn)生輸入號(hào)。為便于GMSK信號(hào)的解調(diào)，中間經(jīng)過(guò)加了高斯白噪聲的信道，選用GMSK Modulator Bassband(基帶GMSK調(diào)制器)模塊充當(dāng)調(diào)制器，進(jìn)行基帶GMSK調(diào)制。 在這種基帶調(diào)制方式下，產(chǎn)生基帶調(diào)制信號(hào)(基帶GMSK信號(hào))，再把這個(gè)基帶

4、調(diào)制信號(hào)調(diào)制到高頻載波上，形成頻帶調(diào)制信號(hào)(頻帶GMSK信號(hào))。為考察頻帶GMSK系統(tǒng)的抗干擾性能本文設(shè)置了AWGN Channel(加性高斯白噪聲)模塊作為系統(tǒng)傳輸信道。通過(guò)改變AWGN Channel模塊的SNR(信噪比)等參數(shù)的設(shè)置，可觀察系統(tǒng)誤碼率的變化情況。頻帶GMSK信號(hào)經(jīng)過(guò)AWGN Channel到達(dá)系統(tǒng)接收端通過(guò)GMSK SOFT DEMODULATOR(GMSK軟解調(diào)器)進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后的信號(hào)分別進(jìn)入軟判決部分和硬判決部分，經(jīng)過(guò)判決后的信號(hào)進(jìn)入Time Display，然后通過(guò)Scope模塊進(jìn)行顯示，同時(shí)又從Rx端口進(jìn)入Error Rate Calculation(錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)

5、)模塊；Bernoulli Binary Generator模塊產(chǎn)生的原始二進(jìn)制序列從Tx端口進(jìn)入Error Rate Calculation模塊。這樣就可得到系統(tǒng)的誤碼率。4、仿真系統(tǒng)部分參數(shù)設(shè)置1.2.3.4.輸入信號(hào)類(lèi)型設(shè)置為“integer”此時(shí)，調(diào)制器輸入信號(hào)為雙極性信號(hào)(1)Input type高斯低通濾波器的帶寬B和碼元長(zhǎng)度T的乘積值設(shè)置為03BT product脈沖長(zhǎng)度即高斯低通濾波器的周期設(shè)置為4。高斯低通濾波器的周期等于輸入信號(hào)周期的4倍Pulse length預(yù)輸入符號(hào)設(shè)為l。這樣，調(diào)制器在仿真開(kāi)始前的輸入信號(hào)為1Symbol prehistory5.輸入符號(hào)的采樣數(shù)設(shè)為

6、8。這樣，每個(gè)輸入符號(hào)產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)的采樣數(shù)為8。Samples per symbol5、MATLAB仿真gmsk仿真模型圖GMSK調(diào)制信號(hào)幅度和相角波形GMSK基帶信號(hào)與解調(diào)信號(hào)5、15、25、35、4BT=0.3的GMSK調(diào)制信號(hào)頻譜5、5 GMSK調(diào)制信號(hào)眼圖5、1GMSK的仿真模型圖5、2GMSK調(diào)制信號(hào)幅度和相角波形5、3GMSK基帶信號(hào)與解調(diào)信號(hào)5、4BT=0.3的GMSK調(diào)制信號(hào)頻譜5、5GMSK調(diào)制信號(hào)眼圖不同BT值得GMSK誤碼率曲線(xiàn)圖 。 在BT=0.2、0.3、0.7時(shí)，對(duì)系統(tǒng)誤碼率進(jìn)行仿真。比較三條曲線(xiàn)，可以看到其差別并不大。結(jié)果表明:不同BT值的信號(hào)調(diào)制性能差別不大.隨著信噪比的增大,BT=0.2與BT=0.3的系統(tǒng)性能基本一致。當(dāng)BT=0.3時(shí),既可以使頻域帶寬很窄,時(shí)域持續(xù)時(shí)間適當(dāng),又使時(shí)域信號(hào)容易實(shí)現(xiàn)。 6、結(jié)果分析GMSK是一種先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)。具有包絡(luò)恒定、相位連續(xù)、頻譜窄、鄰道干擾小及頻帶利用率高的優(yōu)點(diǎn)。本組利用MATLAB軟件