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1、电子技术关明辉等:基于FPGA和CMX589A的GMSK调制器设计与实现基于FPGA和CMX589A的GMSK调制器设计与实现关明辉,聂伟(北京化工大学通信系统实验中心北京100029)摘要:GMSK信号具有很好的频谱和功率特性,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。根据GMSK调制的特点,提出了一种以FPGA和CMX589A为硬件载体的GMSK调制器的设计方案,并给出了方案的具体实现,包括系统结构、利用CMX589A实现的高斯滤波器、FPGA实现的调制指数为0.5的FM调制器以及控制器。对系
2、统功能和性能测试结果表明,指标符合设计要求,工作稳定可靠。关键词:GMSK;DDS;FM调制器;FPGA中图分类号:TN761.2文献标识码:B文章编号:1004373X(2008)1114604DesignandRealizationofGMSKModulatorBasedonFPGAandCMX589AGUANMinghui,NIEWei(TelecommunicationSystemLab,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing,100029,China)Ab
3、stract:Asabandwidthefficientandpowerefficientmodulationmethod,GaussianMinimumShiftKeying(GMSK)isimportantforpowerlimiteddigitalmobilecommunicationsystemshavingnonlinearchannelwithfadingandDopplerfrequencyshift.ThispaperpresentsanewdesignandrealizationofGMSKmodulatorbased
4、onFPGAandCMX589AafterthinkingoutofcharacteristicofGMSKmodulation,includingthesystemstructure,CMX589AtorealizeGaussianfilter,frequencymodula-torbasedonFPGAandmicrocontroller.Thefunctionsandperformanceofsystemaretested,andtheresultsvalidatetheapproachandworkreliable.Keywor
5、ds:GMSK;DDS;FrequencyModulator;FPGA法具有调制参数可变的优点,但由于软件设计中涉及到高1引言斯低通滤波、相位积分和三角函数运算,所以调制器参数由于GMSK调制方式具有很好的功率频谱特性,较更改困难、实现复杂。综上所述,本文提出一种基于优的误码性能,能够满足移动通信环境下对邻道干扰的严CMX589A和FPGA的GMSK调制器设计方案。与传统格要求,因此成为GSM、ETSHiperLAN1以及GPRS等实现方法比较具有实现简单、调制参数方便可控和软件剪系统的标准调制方式。裁容易等特点,适合于CDPD、无
6、中心站等多种通信系统,目前GMSK调制技术主要有两种实现方法,一种是具有重要现实意义。利用GMSKASIC专用芯片来完成,典型的产品如FX5892系统硬件设计或CMX909配合MC2833或FX019来实现GMSK调[1,2]制。这种实现方法的特点是实现简单、基带信号速率系统的硬件主要包括三部分:单片机控制器及其外围可控,但调制载波频率固定,没有可扩展性。另外一种方扩展键盘和液晶显示模块、高斯滤波器模块,以及FPGA法是利用软件无线电思想采用正交调制的方法在FPGA调制器模块,系统硬件结构图如图1所示。和DSP平台上实现。其中又包括两
7、种实现手段,一种是系统工作过程如下:系统加电后,FPGA完成初始化,采用直接分解将单个脉冲的高斯滤波器响应积分分成暂LCD界面提示用户输入控制信息,同时系统输出固定频[3,4]率的正弦载波,表明系统正常工作;用户通过控制菜单的态部分和稳态部分,通过累加相位信息来实现;另一种采用频率轨迹合成,通过采样把高斯滤波器矩形脉冲响应提示,从键盘输入控制信息(例如基带信号的码元速率,高基本轨迹存入ROM作为查找表,然后通过FM调制实斯滤波器的系统参数,BT值以及调制器的载波频率等);现[57]。这种利用软件无线电思想实现GMSK调制的方控制信息通过
8、主控制器发送给高斯滤波模块及调制器模块;FPGA调制器模块根据接收到A/D转换器的输入信收稿日期:20071116号的幅度值控制频率字从而完成对于基带信号的调制。基金项目:实验教学专项建设基金146现代电
