同时传输遥测和伪码测距信号的GMSK技术

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1、第30卷增刊飞行器测控学报V01．30Sup．!!!!堡!!旦』壁坠!望璺!壁!墨卫璺曼望竺!璺丛!!壁堡!壁!塾堕壁!壁g!旦!!：!!!!同时传输遥测和伪码测距信号的GMSK技术。游莎莎，张金荣，吴岭(北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094)摘要：介绍了一种同时传输遥测和伪码测距信号的GMSK(高斯最小偏移键控)技术，分析了其调制及解调原理，推导了相关调制、解调及频谱公式，并与UQPSK(非平衡四相相移键控)体制进行了比较。通过对其频谱及误码性能的仿真分析得出，在非线性信道和高码速率下，基于GMSK体制的遥测和伪码测距系统比基于UQPSK体制的系

2、统在包络恒定和频谱利用率方面具有明显优势。关键词：空间数据系统咨询委员会(CCSDS)；高斯最小偏移键控(GMSK)；伪码(PN)测距；遥测；高码率；频谱中图分类号：TN919文献标识码：A文章编号：1674—5620(2011)Sup．一0050—05AnalysisofGMSKforSimultaneousTransmissionofRangingandTelemetryRangingand1elemetryYOUShasha，ZHANGJinrong，WULing(BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicat

3、ionsTechnology，Beijing100094)Abstract：ThispaperdescribesamodulationtechnologyknownasGMSK(GaussianMinimumShiftKeying)forsimultaneoustransmissionofPN(Pseudo—Noise)rangingandtelemetry．ItsmodulationanddemodulationprincipleisintroducedanditscomparisonwithUQPSKismade．Simulationandanalys

4、isofitsfrequencyspectrumandBER(BitErrorRate)performanceshowsthatGMSKtelemetryandPNranginghassignificantadvantageoverUPQSKfornon—linearchannelsandhighdatarate．Keywords：ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems(CCSDS)；GaussianMinimumShiftKeying(GMSK)；Pseudo—Noise(PN)Ranging；Telemetry

5、；HighRate；FrequencySpectrum0引言当前的CCSDS(空间数据系统咨询委员会)射频与调制建议中，尚无高码率遥测和测距信号同时传输的建议。采用抑制载波调制技术虽实现了高码率遥测，但不能同时传输测距信号；采用残留载波调制技术虽能同时传输遥测和测距信号，但只支持低码率遥测，且系统带宽效率低，难以满足SFCG(空间频率调和组)约束[1]。UQPSK(非平衡四相相移键控)体制可以满足同时传输高码率遥测和测距信号的需求，1支路传输高码率遥测信号，Q支路传输PN(伪码)测距信号。考虑到UQPSK体制具有带宽效率不高、包络跌落等缺点，本文研究了一种

6、基于GMSK(高斯最小偏移键控)体制的高码率遥测和伪码测距系统，对其调制解调原理及其性能进行分析和仿真，并与基于UQPSK体制的系统进行比较。1调制技术基于GMSK体制的遥测和伪码测距系统框图如图1所示。遥测数据经过电平转换、预编码和高斯滤波后，送入GMSK相位生成器，得到的相位与伪码测距信号的相位相加，再进行相位调制，生成最终的调制信号z(￡)一~／2PTcosE27rfot+≯TM(￡)+≯RG(￡)]其中^为载波频率；价M(￡)为传输遥测信息；p。G(￡)为传输伪码测距信息；PT为信号电平。根据GMSK调制过程可知7'TM(￡)一7c∑口^q(￡一k

7、Tb)如，一u去耐cc杀，一去耐cc亮，卜*收稿日期：2011—07—31；修曰日期：201l一09—25第一作者简介：游莎莎(1983一)，女，硕士，工程师，研究方向为无线电遥测遥控；E—mail：sha—zi021@sohu．corn增刊游莎莎，等：同时传输遥测和伪码测距信号的GMSK技术(1imq(￡)一1／2)⋯其中a。一(一1)抖1bkbH为预编码器输出符号，b。一±1为遥测数据；Tb一1／RTM为码元周期；口2一(1n2)／(4n282)为高斯滤波器的冲激响应函数的方差，B为高斯滤波器单边3dB带宽，一般BTe取0．5或0．25。图1GMSK遥

8、测和测距系统调制框图Fig．1GMSKmodulatorforsi