正文 第十章 愛立信GF788手持電話(三)(3 / 3)

(2)一個碼元內相位變化值取決於這個碼元內迭加後脈衝麵積的大小。當相鄰三個碼元為+1、+1、+1時,濾濾波器特性和VC0的靈敏度保證一個碼元內相位增加丌/2,當相鄰三個碼元為一1、~1、一1時,則一個碼元內相位減小7/2,在其他碼流圖案下,由於正負極性的抵消,迭加後脈衝波形麵積比上述二種情況要小,即相位變化值小於士兀/2。

(三)、GMSK的性能

1功率譜密度

計算機模擬的結果。縱軸是以分貝表示的歸一化功率譜密度,橫軸是歸一化頻率fTe,參變量是1PF3分貝帶寬的歸一化值B。T。BbT。選得越小,即1PF帶寬越窄,已調波頻譜的高頻陡降越快,主瓣越小。與TFM相比較可看出,BbT:一02時,GMSK的頻變與TFM幾乎是一樣的,愛立信GF788手持電話BuT。

2已調波占用帶寬

在規定接收機所需要接收的已調波總功率的百分比情況下,接收機檢測前其矩形帶通濾波器所需歸一化帶寬BeT。就定義為已調波占用的帶寬。給出計算機模擬的結果,列出占用的帶寬,還列出了TFM的結果以資比較。

可見,B。T。=02時與TFM相當。其物理意義是十分清楚的。當B。T。一定即已調波總功率一定時,若要求接收機接收到的功率越大,則它占用的帶寬就要越寬。反之則窄,當接收機帶寬一定時,當BbT。越小時,該帶寬內能夠通過的已調波功率百分比就越大。這是因為Bb'1、。越小時,已調波本身的功率就越小且越集中,所以同樣接收機帶寬條件下,能夠通過的功率百分比就會越大。

2GMSK調製/解調的實現

(一)、調製器

GMSK調製最簡單的方法是輸入數據流經高斯濾波器後,直接對VCO進行調頻。但是,這種調製器有缺點,就是由於所要求的壓控振蕩器(VCO)的線性和靈敏度受到限製,要保持中心頻率在規定值比較困難。為了克服這個缺點,采用精心製作的環路(P11)調製器,它是由7c/2相移二相相移鍵(BPSK)調製器後麵接一個鎖相環組成。其中7c/2相移的BPSK是保證每個碼元的相位變化為士7c/2,而鎖相環對BPSK的相位突跳進行平滑,使得在碼元轉換點相位連續,而且沒有尖角。因此,最重要的是精心設計P11的傳輸函數,滿足輸出功率譜特性要求。

由於GMSK與TFM一樣,都采用調製前濾波的數字調頻,因此也可采用與TFM相同的實現方法,即具有數字基帶濾波成形產生器的正交調製器。

(二)、解調器

GMSK的解調可以采用與MSK一樣的正交相幹檢測器,實現這種正交相幹檢測器的最重要的問題是恢複參考載波和時鍾。在GMSK解調器中一般采用的最重要方法是將參考載波頻率鎖定在中心頻率f0上,稱為中心頻率鎖定方式。還有一種方法稱為偏移頻率鎖定方式,它是將參考載波頻率鎖定在傳號頻率(f。。=f。+fa)或空號頻率(f。=f。一fa)上。這樣,相幹檢測器的參考載波頻率偏移中心是頻率f。,這種檢測器稱為采用偏移頻率鎖定方式的相幹檢測器。上述的兩種相幹檢測器的檢測性能是相同的,而後一種的載波恢複實現比較簡單。下麵我們介紹一種改進型GMSK解調器。

GMSK相位路徑可以看出,小黑點表示的碼元終點(轉換點)的相位位置可得到最大的眼圖張開。但仔細研究這個相位路徑圖,我們發現調製前高斯濾波器造成符號間幹擾的影響在這些小黑點處最大,這是因為這些時刻上的相位值與線性相位路徑偏差最大。另一方麵,圖中用圓圈表示的碼元中點其影響相對較小這是因為在這些時刻上的相位值與線性相位路徑偏差最小。利用這一特性,提出一種新的改進型相幹檢測方法。

在通常的相幹檢測中,總是把眼圖張得最大的碼元終點作為取樣時刻。但是,GMSK信號由於符號間幹擾影響,在碼元終點信號電平的下降最大,因此改進方案把取樣選在符號幹擾影響小的碼元中點。這愛立信GF788手持電話樣,在新的取樣時刻的信號電平,對由調製前濾波器引起符號間幹擾的影響不太敏感,則不易錯判。

新的改進方案還有一個特點,由於取樣時刻選在碼元中點和恢複載波鎖定在偏移頻率(如f。)上,使兩個相鄰碼元存在一定簡單關係,而可以組合起來(線性模擬相加)判決。提高了判決時刻的信噪比,從而改善檢測性能。下麵我們來討論它的原理。