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1、种高速GMSK调制解调器实现方法的研究【摘要JGMSK信号具存很好的频谱和功率特也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/发送速率对达38.4kbps,对GMSK调制进行了性能仿真。该设计成木低，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]Asabandwidth-efficientandpower-efficientmodulationmethod,Gaussianmininiumshiftke
2、ying(GMSK)isiniportantforpower-limiteddigitalmobilecommunicationsystemshavingnonlinearchannelwithfadingandDopplerfrequencyshift.ThispaperpresentsanewdesignforwirelessMODEMapplicationincludingsoftwareandhardwarescheme,andthensimulatestheperformanceofthesystem.Thesystemhastheadvantagessuchas
3、lowcostandflexibleoperation.[KEYWORDS]：digitalMODEM,GMSKsimulationanddebug—•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。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。山于成形
4、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的棊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MSK⑴。—刃-^/2jE2RD.com图1GMSK平滑和位路径图2GMSK功率普密度与BT值得关系•般的二进制部分响应连续相位调制的表达式为(1)这里厶是载波频率，复基带信号对表示为，其中承载信息的相位为(2)是输入比特的能量,=朋匸ap*-nT)是独立的信息码元,其取值为{1,-1},且等概率。力是调制指数,在此爪0・5,T是码元间隔。piti=Igir阮■(3)g(f)是平滑滤波器的脉冲响应,P&)是它的成型函数。对于
5、GMSK,g⑺是持续有限长的高斯函数，在实际应用中通常将g(f)截短，比如在GMSKL中，g(f)滤波函数在［0,LT］上的表示式为Sf+乎==*{0&)-0&)}(4)这里2朋a=1.Jin2eW=-^iexp(-7总)妙当BT=0.3,从功率谱的角度讲,我们可以取厶=3。对于57=0.25,我们可以取厶=4。调制之后，GMSK信号的表达式15(f)=COS(tU+沁))=cosp(f)costyf-sin沁)singf(5)式中诚)=彩I°曲-AT-纽丁(6)这里，a是输入数据。为了便于接收端的判决，通常在调制之前对码元要先进行一次差分编码，对于2bit差分检测差分编码
6、的规则为b通过计算机仿真及硬件测试我们看到，图3为GMSK信号相位卩何)示意图，图4为调制后GMSK信号的功率谱。三•设计目标本文中的调制解调器是针对无线传输设计的，设计方案完全满足Mobitcx标准结构。Mobitex是工作在900MHz的窄带分组无线广域网，用来无线数据通信一一包括传送电子邮件。该网络使用OMSK.3调制器，以9.6kbps的数据率运行。典型移动/手持通信终端内，无线收/发射机(物理层)与其它层的接口是一个高性能的高斯最小频移键控(GMSK)调制器。这种网络无线基站，典型的是能覆盖半径5_15m的范围，各基站以蜂窝状排列。它的典型终端结构如图3所示。其中
7、调制解调器为GMSK调制解调器,CMX909B芯片支持该网络的功能。CMX909B的设计与“Mobitcx接口细节”条款一致，包括短帧结构编排以满足扩展的节点协议。CMX909B芯片的典型应用是Mobitex网络的调制解调器（MODEM）。它是半双工的BT=0.3的GMSK调制解调器的数据泵，芯片集成了分组数据处理的功能。GMSK调制在给定的带宽和射频信道条件卜-数据吞吐量最大。集成的分组数据处理能力接收主控制器的一些有规律的处理任务，包括保持比特同步、帧同步、块的编排、循环冗余检验（CRC）和前向纠错编码（FEC
