融．技扁怠博士·专家论坛基于Matlab的MSK仿真与实坝陕西理工学院电信工程系魏瑞【摘要】最小频移键控(MsK)是恒定包络调制技术，它具有相位连续、频带利用率高的特点，在无线通信系统中得到了广泛地应用。本文研究了最小频移键控系统调制与解调的工作原理，并给出了基于Mathb软件环境的仿真实现以及最后得到的全系统的仿真运行结果。[关键词】MSKMatlab仿真引言最小移频键控(MSK)是二进制连续相位FSK的一种特殊形式。最小移频键控又称快速移频键控(FFSK)。这里“最小”指的是能以最小的调制指数(即O。5)获得正交信号：而“快速”指的是对于给定的频带，它能比PSK传送更高的比特速率。MSK信号具有恒定包络，在码元转换时刻相位保持连续，以载波为基准的信号相位在—个码元期间内线性地变换，信号功率谱具有在主瓣以外衰减较快，带外辐射小等特点，是适合在窄带信道传输的一种调制方式。1最小频移键控(MSK)调制解调原理MSK调制信号表达式s删_A缸批惦(票)eoswj--cto(t)sin(暑)slnwJ](1)由式(1)看出，MSK信号可采取正交调制的方法产生。当两支路码元互相偏离R时，恰好使cos(票)和siIl(暑)错开1／4‘■b‘lb周期，这保证了MSK信号相位的连续性。与产生过程相对应，MSK信号可采取正交相干解调的方法恢复原信息码。2仿真基于MATLAB的MSK调制和解调仿真模型图如图1所示：图1MSK调制和解调仿真模型图模型中Subsystem子系统模块的内部结构如图2所示：．．：：：：．1图2Subsystem的内部结构图信号源(Scope模块)的仿真结果如图3所示：图3信号源(Scope模块)调制波形(Seopel模块)的仿真结果如图4所示：图4调制波形(ScopeI模块)调解调波形(Scope2模块)的仿真结果如图5所示：图5解调波形(Scope2模块)3结束语本文叙述了MSK调制和解调原理，通过Mathb实现了MSK调制和解调仿真。从仿真效果上看，MSK利用其正交信号的最小频差，在相邻符号交界处相位保持连续性，根本上解决了包络起伏问题，达到了预期的效果。参考文献[1]孙屹，李妍．MATLAB通信仿真开发手册[M]．国防工业工业出版社，2006．5．[2]樊昌信等．通信原理CM]．北京：国防工业出版社，2001．[3]曾志刚等．现代通信原理[M]．北京：清华大学出版社。1992．[4]刘卫国，陈昭平．MATLAB程序设计与应用[M]．北京：高等教育出版社。2001．Is]李贺冰，袁杰萍，孔俊霞．Simulink通信仿真教程[M]．国防工业出版社．2005．1．[6]翁剑枫，叶志前．MATLABLabVIEWSystemView'f旁真分析基础[M]．机械工业出版社，2003．一39—万方数据

基于Matlab的MSK仿真与实现 作者： 魏瑞 作者单位： 刊名： 陕西理工学院电信工程系 科技信息（学术版） 英文刊名： SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： 2008，(32) 0次 引用次数： 参考文献(6条) 1.孙屹.李妍 MATLAB通信仿真开发手册 2006 2.樊昌信 通信原理 2001 3.曹志刚 现代通信原理 1992 4.刘卫国.陈昭平 MATLAB程序设计与应用 2001 5.李贺冰.袁杰萍.孔俊霞 Simulink通信仿真教程 2005 6.翁剑枫.叶志前 MATLAB LabVIEW SystemView仿真分析基础 2003 相似文献(9条) 1.期刊论文 陈跃兵 一种基于MATLAB的MSK软件解调方法 -郑州铁路职业技术学院学报2008,20(3) 介绍数字调制信号的发展过程和MSK的调制解调原理,提出了一种基于MALTAB的MSK 解调方法,并进行了仿真实验,实验结果证明了该方法的有效性. 2.期刊论文 钟晓清.朱峰.ZHONG Xiao-qing.ZHU Feng 软件无线电中的MATLAB仿真应用 -信息技术2005(8) 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MAT-LAB来完成数字调制过程的仿真,并 对MSK,GMSK这两种常用的调制方式进行了仿真分析. 3.学位论文 李国纲 软件无线电中几种调制解调算法的研究 2003 该文主要研究了现代通信理论中的在突发模式下几种全数字调制解调的实现.该文的结构安排如下:第一章对软件无线电的由来、定义、发展状况以 及今后的发展做了简要的概述;第二章介绍了软件无线电的几种架构以及相关的一些理论;第三章介绍了MSK的调制解调的原理;第四章介绍了GMSK的调制 解调的原理;第五章给出了Matlab仿真结果以及在DSP上的实现. 4.期刊论文 苏卫强.马晓亮.屠成宇.Su Weiqiang.Ma Xiaoliang.Tu Chengyu 一种基于变带宽软件平方环的MSK同 步恢复实现 -中国新通信2008(19) 文中对基于归一化参数的二阶二型软件平方环做了改进,引入变带宽的思想,加快平方环的捕获,并利用MATLAB做模拟仿真,验证其可行性,实验证明该 算法能为实时解调MSK信号提供准确的同步信息. 5.学位论文 邓涛 直扩MSK调制解调和差错控制技术研究 2006 本文阐述和分析了一个带有差错控制的直扩序列MSK调制系统的设计原理与方法，讨论了系统建模过程和基于MATLAB的仿真结果与性能分析。文章中 还详细讨论了RS纠错码的编译码原理和算法，基于FPGA实现的编码结构和译码结构。给出了利用VHDL语言实现的RS码的功能仿真和时序仿真结果。文中 第一章介绍了该系统的设计背景和设计要求。第二章介绍了系统的总体框架和数据格式。第三章推导了普通MSK调制方式中调制和解调的表达式，给出调 制和解调的结构，之后讨论了直扩MSK调制解调的实现方式以及相应的表达式。第四章主要论述和分析了直扩MSK接收机的相关技术。首先讨论了带通采 样技术的原理，说明可以使用不满足奈奎斯特低通采样定理但大于信号带宽两倍的采样速率进行中频数字化，减轻基带处理负担。接下来分析了伪随机 扩频码的捕获和跟踪方法，包括相干的方法和非相干的方法，其中非相干的方法更适合用于无线通信中。最后讨论了科斯塔斯环的特点、原理以及实现 结构。第五章介绍了RS码的纠错能力，分析了其特别适用于突发连续噪声环境的原因。随后文中详细论述了伽罗华有限域的定义与运算规则，推导和分 析了基于对偶基的有限域乘法器实现方法。在此基础上进一步讨论了RS编码的实现原理和具体的实现电路结构。然后重点阐述RS译码器的实现算法，给 出详细的时域译码迭代过程和迭代的流程图。第六章中首先给出了基于科斯塔斯环、并行非相干伪码捕获器以及RS纠错码处理器的直扩MSK调制解调系统 的建模结构，然后分析了带通采样速率，码环参数和科斯塔斯环参数的选择，随后给出基于MATLAB的系统仿真结果，包括相关器输出波形，伪码捕获的 漏捕和虚警概率，载波恢复环的输出结果，进行纠错译码前后解调数据的误码率对比等。最后给出基于FPGA实现的RS编码器和译码器设计说明 ，RS(31，15)纠错码设计实现的综合结果，有限域乘法器、除法器、RS编码器、RS译码器的功能仿真和布局布线后仿真结果。最后一章对论文工作进行 了总结，指出尚需完善的工作。 6.期刊论文 郝建华.许斌.刘然.Hao Jianhua.Xu Bin.Liu Ran 基于MSK调制的扩频系统的数字实现方法 -国外电子 测量技术2008,27(3) 本文介绍了MSK调制的基本原理,在此基础上,提出一种MSK的数字调制解调算法,设计出用匹配滤波器对扩频信号快捕、用点积与差积算法实现载波跟 踪与比特同步的硬件实现框图.最后用Matlab对该方法进行原理仿真,在DSP+FP-GA电路平台上实现. 7.期刊论文 包中华.黄高明.陈旗.BAO Zhong-hua.HUANG Gao-ming.CHEN Qi 干扰存在背景下MSK相干接收机输出误 码率研究 -电子信息对抗技术2007,22(2) 由于非合作接收等因素的影响,相对于通信信号而言,干扰具有一定随机性.本文在研究干扰存在条件下MSK相干解调输出误码率时,将干扰建模成随机 参量信号,并推导了针对MSK相干解调的干扰生效条件.讨论了合成矢量图法和数值计算法两种方法,并采用 Matlab 编程,实现了数值计算法,比较了不同 模型下几种干扰样式的优劣. 8.期刊论文 李焱东.王永斌.刘峰 海面视距传输MSK信号相干接收性能研究 -舰船电子工程2007,27(6) 海面近距离通信中,视距传输是较常用的通信方式,在考虑散射和高斯白噪声影响的基础上,主要研究MSK信号在此通信中相干接收的误码性能,给出系 

统误码率的计算方法,并以Matlab对之进行仿真分析. 9.外文会议 Ashraf A. Eltholth.Adel R. Mikhail.A. Elsherbini.Moawad I. Dessouky.A. I. Abdelfattah Performance of Multi-Amplitude Minimum Shift Keying (N-MSK) with Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Multi-carrier transmission, especially Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), has gained interest due to its advantageous properties for mobile radio channels. Obviously, as a multi-carrier modulation technique, it's inherently high Peak to Average power Ratio (PAR) is one of the most obstacles facing OFDM to be used for mobile wireless applications. In this paper we introduce a novel approach to solve this problem by using one of the continuous phase modulation techniques, which is the MSK in OFDM, and we will extend to N-MSK for boosting the spectral efficiency and maintaining PAR in an acceptable range. Finally, we prove that the use of N-MSK into OFDM has numerous advantages compared to the conventional use of M-QAM into OFDM through Matlab simulations of the proposed system models to compare between MSK and N-MSK (N=2, 3, 4) to be used for OFDM. Also we highlight the benefits of using N-MSK over M-QAM Modulators into OFDM with the same spectral efficiency. 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjxx-xsb200832284.aspx 下载时间：2009年10月26日