基于MATLAB的GMSK系统的设计仿真样本.doc

课程设计报告题目:基于MATLABGMSK系统设计仿真学生姓名：学生学号：系别：专业：届别：指引教师：基于MATLABGMSK系统设计仿真1课程设计任务与规定1.1课程设计任务（1）加深对GMSK基本理论知识理解。（2）培养独立开展科研能力和编程能力。（3）通过SIMULINK对GMSK调制系统进行仿真。1.2课程设计规定（1）观测基带信号和解调信号波形。（2）观测已调信号频谱图。（3）分析调制性能和BT参数关系。（4）与MSK系统对比。1.3课程设计研究基本调制原理图如图1，图中滤波器是高斯低通滤波器，它输出直接对VCO进行调制，以保持已调包络恒定和相位持续。图1GMSK调制原理图为了使输出频谱密集，前段滤波器必要具备如下待性：1.窄带和尖锐截止特性，以抑制FM调制器输入信号中高频分量；2.脉冲响应过冲量小，以防止FM调制器瞬时频偏过大；3.保持滤波器输出脉冲响应曲线下面积相应pi/2相移。调制指数为1/2。前置滤波器以高斯型最能满足上述条件，这也是高斯滤波器最小移频键控(GMSK)由来。GMSK本是MSK一种，而MSK又是是FSK一种，因而，GMSK检波也可以采用FSK检波器，即包络检波及同步检波。而GMSK还可以采用时延检波，但每种检波器误码率不同。咱们在构建数字通信系统模型后，运用计算机仿真作为分析手段，对在不同通信环境下设计方案误码性能进行定量分析，用来对各调制，解调方案性能进行评估。由于GMSK信号具备良好频潜效率、以及恒包络性质，因而广泛应用于移动通信系统。高斯最小频移键控(GMSK)由于带外辐射低因而具备较好频谱运用率，其恒包络特性使得其可以使用功率效率高C类放大器。这些优良特性使其作为一种高效数字调制方案被广泛运用于各种通信系统和原则之中。如上所述，GMSK有着广泛应用。因而，从本世纪80年代提出该技术以来，广大科研人员进行了大量针对其调制解调方案研究。GMSK非相干解调原理图如图2，图中是采用FM鉴频器（斜率鉴频器或相位鉴频器）再加鉴别电路，实现GMSK数据解调输出。图2GMSK解调原理图2GMSK系统设计2.1信号发生模块由于GMSK信号只需满足非归零数字信号即可，本设计中选用（BernoulliBinaryGenerator）来产生一种二进制序列作为输入信号。图3GMSK信号产生器该模块参数设计这只重要涉及如下几种。其中probabilityofazero设立为0.5表达产生二进制序列中0浮现概率为0.5；Initialseed为61表达随机数种子为61；sampletime为1/1000表达抽样时间即每个符号持续时为0.001s。当仿真时间固定期，可以通过变化sampletime参数来变化码元个数。例如仿真时间为10s，若sampletime为1/1000，则码元个数为10000。如图4所示。图4BernoulliBinaryGenerator参数设立2.2调制解调模块图5GMSK调制解调模块GMSKModulatorBaseband为GMSK基带调制模块，其inputtype参数设为Bit表达表达模块输入信号时二进制信号（0或1）。BTproduct为0.3表达带宽和码元宽度乘积。其中B是高斯低通滤波器归一化3dB带宽，T是码元长度。当B·T=∞时，GMSK调制信号就变成MSK调制信号。BT=0.3是GSM采用调制方式。Plushlength则是脉冲长度即GMSK调制器中高斯低通滤波器周期，设为4。Symbolprehistory表达GMSK调制器在仿真开始前输入符号，设为1。Phaseoffset设为0，表达GMSK基带调制信号初始相位为0。Samplepersymbol为1表达每一种输入符号相应GMSK调制器产生输出信号抽样点数为1。如图6所示。AWGNChannel为加性高斯白噪声模块，高斯白噪声信道Mode参数设立为Signaltonoise(SNR),表达信道模块是依照信噪比SNR拟定高斯白噪声功率，这时需要拟定两个参数：信噪比和周期。而将SNR参数设为一种变量xSNR是为了在m文献中编程，计算不同信噪比下误码率，变化SNR即变化信道信噪比。如图7所示。GMSKDemodulatorBaseband是GMSK基带解调器。其前六项参数与GMSK调制器相似，并设立值也相似。最后一项为回溯长度TracebackLength,设为变量Tracebacklength，在m文献通过变化其值，可以观测回溯长度对调制性能影响。如图8所示。图6GMSKModulatorBaseband参数设立图7AWGNChannel参数设立图8GMSKDemodulatorBaseband参数设立2.3误码率计算模块图9误码率计算模块Receivedely(接受端时延)设立为回溯长度加一，表达接受端输入数据滞后发送端数据