利用高斯最小频移键控（GMSK）调制的遥测和测距技术.pdf

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1、第14卷第6期2014年2月科学技术与工程Vo1．14No．6Feb．20141671—1815f2014)06-0175—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．利用高斯最小频移键控(GMSK)调制的遥测和测距技术李庆坤郭肃丽(中国电子科技集团公司第五十四研究所，石家庄050081)摘要分析和仿真了一种利用GMSK调制方式同时传输遥测信号和伪码测距信号的技术。利用GMSK调制方式同时传输遥测信号和伪码测距信号，可以有效地提高频谱利用率。分析了方案中遥测信号和测距信号的各种解调算法，并说明

2、了各种算法的实现途径。通过分析和仿真，得到了各种算法的遥测和测距性能及相应的测距精度。仿真结果表明，在设置的仿真条件下，方案的性能和测距精度能够达到工程需求。关键词高斯最小频移键控遥测测距同时传输中图法分类号TN911；文献标志码A利用高斯最小频移键控(GMSK)调制可以获得即为GMSK调制。较窄的信号带宽和较快的副瓣衰减速率¨J，这在设要发送的二进制数据序列为{a}(a=±当今频谱拥挤的无线通信测控领域具有重要意义。1)，则此序列经过高斯滤波器后为随着测控系统的发展，频谱资源越来越呈现出其价g()=∑0g(t一)(2)值。而GMSK调制对频谱资源的高效

3、利用，使其成为测控系统很有前景的调制技术之一。该信号对调频器调频，得到调制后的GMSK信GMSK技术具有恒包络特性，这使得其同非平号为／pt、衡四相相移键控(UQPSK)调制相比具有自身优s()=co【2+2fmJg(~-)dr)=势。因此，本文研究了利用GMSK调制同时传输遥’J一∞cos(2~rf~t+())(3)测信号和伪码测距信号’。通过分析和仿真，表明了该方案的性能和应用特点。式(3)中的k胁为调频器系数，调整该值，使得积分量0(t)在一个比特期间内的增量最大值为,tr／2。1调制原理由于g(t)为连续函数，其积分量0(t)也为连续函1．1GM

4、SK调制原理数，所以GMSK调制信号为相位连续的FSK信号。GMSK调制是一种特殊的2FSK调制。在调制1．2同时传输遥测和测距信号的GMSK调制原理之前，对数字基带信号进行高斯低通滤波，然后进行同时传输遥测和测距信号的调制结构如图1MSK调制。而MSK调制为正交频移键控中调制指所示数最小的调制方式，所以称其为高斯最小频移键控调制。当一个持续时间为0≤t≤，且幅度等于1的方波通过高斯滤波器时，其值为gct=÷errc[盯√(寺-1)]一丁1errc[竹√札寺](1)式(1)中的为信息比特周期，为高斯滤波器3dB单边带宽与的乘积。然后对g(t)进行MSK调

5、制图1同时传输遥测和测距信号的2013年8月28日收到，9月20日修改GMSK调制框图第一作者简介：李庆坤(1976一)，男，工程师，博士，研究方向：通信图1中遥测信号数据b经过预编码得到数据信号处理。E-mail：lqkmaiI@tom．corn。176科学技术与工程14卷流a，对a进行高斯滤波后，经过“相位形成”(即(f)Aexp(jTM(f))+n()“积分”)生成式(3)中的相位0(t)；测距信号数据也经过成形函数生成相位数据，经过副载波调制或直∑6jCo(t—n)：接和遥测数据生成的相位O(t)相加，形成同时传输遥A∑【62Co(t一2nTb)

6、+jbCo(t一2nTb)lJ(7)测和测距信号的调制相位，然后经过相位调制，生成调式(7)中C。(￡)为取决于GMSK调制系数的函数，制信号。其中的预编码表达式为a=b×b，目的是其详细含义见文献[1]。这样，GMSK信号的调制可为了解调时的简洁，详见文献[1]的相关内容。以看作一个成形波形为C。(t)的偏移QPSK调制。测距信号可用式(4)表示：所以其相干解调的结构如图2所示。fRc(f)=∑c^sq／sin(t—nL)低通滤波器1lfL，i(￡)：f_¨=’_∈0，‘，4、’并出【【hi=~／2sin(7rt／T)，t∈[O，]转~式(4)中为测距

7、伪码周期，h(t)为测距伪码的旧、、换成形脉冲。为了保证采用不同成形脉冲时测距信号功率相同，h。(t)的幅度采用不同的值。将测距信号生成相位，其表达式为图2遥测信号GMSK解调示意图f"IfRG()，不包含副载波2．2测距解调原理={I詈二测距解调的原理是在接收信号中抵消掉遥测数G(￡)sin(2axf~t)，包含副载波据的影响，然后解调出测距数据。根据解调过程是(5)否需要利用遥测数据，可以将测距解调分为两类。当包含副载波时，．为副载波频率。h为测距加在需要遥测数据的测距解调中，对遥测数据重权因子，该值的大小决定着遥测信号和测距信号功新调制，并在接收信

8、号中将新生成的遥测调制信号率的分配。一般情况下h为一个较小的正值；当h为抵消掉，