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1、2005年第8期信 息 技 术 InformationTechnology中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2005)08-0069-02软件无线电中的MATLAB仿真应用钟晓清,朱 峰(西南交通大学电工电子系,成都610031)摘 要:随着第四代、第五代移动通信的发展,软件无线电已经成为制约现代通信发展的关键性技术。如何解决软件无线电中存在的突出问题已成为当前社会各界广泛关注的焦点。在解决这些问题的时候,我们通常应用MATLAB仿真软件进行模拟仿真。本文着重介绍如何应用MAT2LAB来完成数字调制过程的仿真,并对MS
2、K,GMSK这两种常用的调制方式进行了仿真分析。关键词:MSK;GMSK;软件无线电;MATLABApplicationofMATLABinsoftwareradioZHONGXiao2qing,ZHUFeng(ElectricianandElectronDepartmentofSouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)Abstract:Withthedevelopmentof4thor5thgenerationmobilecommunication,thesoftwareradiohasbe2cometheke
3、ytechniqueofmoderncommunication.Inthesoftwareradio,TheMATLABsimulationsoftwareisoftenusedtosimulate.ThispaperintroducesthathowtouseMATLABinthesimulationofmodulation,andanalyzestwomodulationmodeslikeMSKandGMSK.Keywords:MSK;GMSK;softwareradio;MATLAB0 引言以实现。如图1所示。软件无线电自上个世纪九十年代初提出以来,已经历十余
4、年的发展,其基本思想就是构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将各种功能如:工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等通过加载软件来实现,并使宽带APD图1 正交调制实现框图和DPA转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度2MATLAB数字调制仿真灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在软件无(1)MSK信号的调制线电中的各种调制信号是以一个通用的数字处理平设数字信号台为支撑,利用各种软件。本文主要研究软件无线电中的数字调制算法,S(t)A(t)cos[2πfct+Φ(t-εT)+θ](1)并通过MATLAB软件进行调制仿真。其中nTFtF(n+
5、1)T。MSK信号的单边功率谱密度函数:1 软件无线电中的调制原理8T2软件无线电的各种调制信号都是依靠一个通用s(f)=22cos(2π(f-fc)T)(2)π[1-16(f-fc)T]的数字信号处理平台为支撑,利用各种软件来产生则它的功率谱曲线如图2所示。的。软件无线电的各种调制完全可以基于数字信号处理技术来实现。收稿日期:2005-01-14在现代通信中,通信信号的种类众多,但就理论作者简介:钟晓清(1981-),女,硕士研究生,主要研究方向为软件上而言,各类通信信号均可采用正交调制的方法加无线电。—69—图3 基本GMSK调制3MATLAB数字调制仿真首先利
6、用MATLAB中的Simulink进行仿真建图2QPSK,MSK功率谱曲线比较模‘,project81’‘,project82’分别为MSK,GMSK信 在同样的包络情况下,最小移频键控信号的功号的调制仿真模型,模型示意图如图4所示。先运率谱曲线的主瓣较QPSK宽,但其旁瓣下降很快,在行这两个仿真模型,再在MATLAB中调用下列仿真远离中心频率的地方,最小移频键控信号的功率谱程序,于是得到MSK信号与GMSK信号的误码率比4较的仿真示意图,如图5所示。曲线以1Pf的速度下降,而QPSK的下降速度仅为21Pf,这正是最小移频键控在功率方面的一个最显著的特点。从图2中
7、可以看出,MSK调制方式具有恒定的图4 仿真模型示意图振幅,信号功率谱在主瓣以外衰减较快。与QPSK调制方式进行比较,MSK信号的功率谱更加紧凑,占用的带宽窄,抗干扰性强,是适合在窄带信道传输的一种调制方式。(2)GMSK信号的调制在移动通信系统中,对信号带外辐射功率的限制十分严格,比如衰减要求在70～80dB以上,MSK信号不能满足这样的要求,而高斯最小频移键控(GMSK)却能满足这样的要求。GMSK调制原理是让基带信号先经过高斯滤波器滤波,使基带信号形成高斯脉冲,然后再进行MSK调制。实际上,GMSK图5MSK信号与GMSK信号的误码率比较就是MSK调制技术
