GMSK调制器的FPGA实现毕业论文.doc

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1、第II页共II页GMSK调制器的FPGA实现毕业论文目录1引言11.1GMSK的介绍11.1.1历史31.1.2应用31.2FPGA介绍41.2.1背景41.2.2FPGA芯片结构51.2.3FPGA的基本特点81.2.4FPGA配置模式81.2.5FPGA的应用91.2.6最新应用102本文的主要结构和内容提要113GMSK信号及其调制方案123.1概述123.2调制方式123.2.1最小频移键控(MSK)123.3高斯最小移频键控（GMSK）123.4GMSK信号的分析143.4.1GMSK调制信号的相位路径143.4.2数字信号功率谱密度的研究153.4.3已调波

2、占用带宽153.4.4码间干扰ISI163.5GMSK调制器及其实现163.5.1差分编码173.5.2高斯低通滤波器184GMSK调制器的实现方案及其比较184.1传统的实现方法184.2全数字实现方法194.3GMSK调制原理结构204.3.12FSK调制原理20第II页共II页4.3.2MSK调制原理214.3.3GMSK调制原理225GMSK调制器的FPGA实现236调制的仿真及调试分析246.1仿真介绍246.2数字通信系统的模型256.3数字通信系统的仿真256.3.1仿真工具软件256.4PSK,MSK,GMSK调制方式的仿真和分析286.5软件调试326

3、.5.1差分模块326.5.2加权模块336.5.3载波调制相加模块346.5.4顶层模块346.6硬件调试357总结37参考文献38附录39第46页共46页1引言1.1GMSK的介绍高斯最小频移键控(GMSK)由于带外辐射低因而具有很好的频谱利用率，其恒包络的特性使得其能够使用功率效率高的C类放大器。这些优良的特性使其作为一种高效的数字调制方案被广泛的运用于多种通信系统和标准之中。其中包括:（1）依据欧洲通信标准化委员会(ETSI)制定的GSM技术规范研制而成的全球通(GSM)数字蜂窝移动系统;（2）由欧洲邮政与电信协会(CEPT)制定的作为欧洲通信标准ETS1300

4、一175的无绳通信标准(DECT);（3）英国和香港，基于无绳电话(CordlessPhones)和电信点(Telepoint)系统的通信标准，CT-2和CT-3系统;（4）基于爱立信公司提出的Mobitex协议的，Mobitex系统(欧洲)和RAM移动数据系统(美国);（5）建立在北美高级移动电话系统(AMPS)上实现无线数据业务的蜂窝数字分组数据(CDPD)系统;（6）第三代个人通信系统(PCs)中，美国的基于GSM标准的PCS1900;以及欧洲的由ETIS开发和制定的个人通信网(PCN)标准DCSI800;（7）作为欧洲无线局域网(WLAN)标准的HiperLAN

5、/1以及如今讨论的很多的作为无线个人网络(WPAN)标准的蓝牙(Bluetooth)系统;（8）专用系统中有根据国际民肮组织(ICAO)制定的卫星通信、导航、搜索/空中交通管理}CNS/ATM)系统等;（9）通用分组无线服务(GPRS)以及改进数据率GSM服务(EDGE)作为由第二代通信标准向第三代通信标准过渡方案也是以GMSK作为其调制方案;（10）1999年，国际电联ITU着手建立的第三代无线通信标准IMT2000体系。根据不同的应用和技术将其分成5大类:（1）IMT一DS：基于ETSI的W-CDMA技术，采用直序列扩频技术的CDMA方案;（2）IMT一MC：基于北

6、美的cdmaOne，采用多载波CDMA技术；（3）IMT–TC：基于ETSI的TD-CDMA技术，采用时分双工(TDD)和TDMA/CDMA的多址方式；（4）IMT一SC：基于UWC一136/EDGE网络;（5）IMT一FT：基于采用FDM.4的DECT技术。其中后三类无线接口的调制方式都采用GMSK技术或者与之兼容。如上所述，GMSK有着广泛的应用。因此，从本世纪8046第46页共46页年代提出该技术以来，广大科研人员进行了大量的针对其调制解调方案的研究。高斯滤波最小频移键控（GaussianFilteredMinimumShiftKeying-GMSK）调制技术是从

7、MSK  GMSK（MinimumShiftKeying）调制的基础上发展起来的一种数字调制方式，其特点是在数据流送交频率调制器前先通过一个Gauss滤波器（预调制滤波器）进行预调制滤波，以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量，使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密。由于数字信号在调制前进行了Gauss预调制滤波，调制信号在交越零点不但相位连续，而且平滑过滤，因此GSMK调制的信号频谱紧凑、误码特性好，在数字移动通信中得到了广泛使用，如现在广泛使用的GSM（GlobalSystemforMobilecommunication）