4090825msk调制解调

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1、东北大学秦皇岛分校电子信息系综合课程设计MSK调制与解调器的设计与仿真专业名称通信工程班级学号4090825学生姓名梅馨文指导教师刘福来设计时间2010.12.15~2011.12.2315课程设计任务书专业：通信工程学号：4090825学生姓名（签名）：设计题目：一、设计实验条件Systemview仿真平台二、设计任务及要求1.理解MSK调制与解调器的原理；2.利用Systemview仿真平台对MSK调制与解调器的原理进行仿真。三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务（设计任务书）MSK调制与解调器的设计与仿真2.前言（绪论）(设计的目的、意义等)（1）设计目的最小频

2、移键控（MSK）是2FSK的一改进。2FSK体制虽然性能优良、易于实现，并且得到了广泛的应用，但是它也有一些不足之处。首先，它占用的频带宽度比2PSK大，即频带利用率底。其次，若用开关法产生2FSK信号，相邻码元波形的相位可能不连续，因此在通过带同特性的电路后由于通频带的限制，使得信号波形的包络产生较大的起伏。这种起伏是我们不希望有的。此外，一般说来，2FSK信号的两种码元波形不一定严格正交。然而，我们知道，若二进制信号的两种码元互相正交，则其误码率性能将更好。为了克服上述缺点，对于2FSK信号作了改进，发展出MSK信号。MSK信号是一种包络恒定、相位连续、带宽最小并且

3、严格正交的2FSK信号，其波形如图1所示。15图1MSK信号波形示例MSK信号具有特点如下：①MSK信号是正交信号；②其波形在码元间是连续的；③其包络是恒定不变的；④其附加相位在一个码元持续时间内线性地变化；⑤调制产生的频率偏移等于Hz；⑥在一个码元持续时间内含有的载波周期数等于1/4的整数倍。（2）MSK基本原理MSK信号是一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交FSK信号。它的第k个码元可以表示为：　　　　(2-1)式中，为载波角载频；；T为码元宽度；为第k个码元的初始相位，它在一个码元宽度中是不变的。由上式可以看出，当时，码元频率等于；当时，码元频率等于

4、。故和的距离等于。这是2FSK信号最小频率间隔。（3）MSK正交表示法式(2-1)可以用频率为的两个正交分量表示。将式(2-1)进行三角公式变换，得到：15（3-1）式中，（3-2）式（3-1）表示，此MSK信号可以分解为同相分量（I）和正交分量（Q）两部分。(4)MSK信号的调制由式（3-1）可知，MSK信号可以用两个正交的分量表示。根据该式构成的MSK信号的产生方框图如图2所示。移相/2振荡带通滤波振荡移相/2串/并变换差分编码MSK信号图2MSK调制原理图(5)MSK信号的解调由于MSK信号是最小二进制FSK信号，所以它可以采用解调FSK信号的相干法和非相干法解调

5、。15图3是MSK信号的解调原理框图。载波提取90°相移积分判决积分判决抽样保持抽样保持模2乘MSK信号-[2iT,(2i+1)T][(2i-1)T,(2i+1)T]pq解调输出图3MSK信号的解调原理图1.设计主体（各部分设计内容、分析、结论等）系统参数如下码元速率：f=1/T=10Hz频偏（加权函数频率）：1/4T=2.5Hz加权函数：=cos5t=sin5t载波频率：=n/4T=40Hz载波函数：=cos80t=sin80t传信频率：==40+2.5=42.5Hz==40-2.5=37.5Hz15MSK调制解调仿真总电路如下：图4MSK调制解调系统（1）差分编码电

6、路这种波形不适用码元本身的电平表示消息代码，而是用相邻码元的电平跳变和不变来表示消息代码。由于差分波形是以相邻脉冲电平的相对变化来表示代码，因此称它为相对码波形。用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响，特别是在相位调制系统中用于解决载波相位模糊问题。15图5差分编码电路图6原码波形（上）差分码波形（下）（2）串/并转换电路图7为串/并转换系统的电路图。其实现串/并转换的方法是：两路采样器分别以5Hz的采样率对原序列进行采样。其中Q路先进过一个码元宽度的时间延迟，这样I路采第奇数个码元；Q路采第偶数个码元，完成串/并转换。15图7串/并转换电路图8差分码（上）I输入

7、（中）Q输入（下）为了使两路信号采样后在相位上对齐，Q之路也进行了相应的时间延迟。串/并变化后的两路信号如上图所示。为了便于观察，信号被采样后应经过采样保持。（3）加权函数和载波的生成与调制System15view中信号源库中的正弦信号产生器可以根据用户自己的要求生成一个任意频率、幅度、相位的正弦信号。本实验仿真电路图中分别生成了2.5Hz，40Hz，幅度为1V的正/余弦信号，在于相乘器的连接时，0代表的是正弦信号，1代表的是余弦信号，这就省去了原理图中的/2移相器。图9加权函数和载波的生成与调制图中13,14为相乘器，分别完成了I通道、