什么是gmsk調制

　　高斯最小頻移鍵控（GaussianFilteredMinimumShiftKeying），這是GSM系統采用的調制方式。數字調制解調技術是數字蜂窩移動通信系統空中接口的重要組成部分。GMSK調制是在MSK（最小頻移鍵控）調制器之前插入高斯低通預調制濾波器這樣一種調制方式。GMSK提高了數字移動通信的頻譜利用率和通信質量。

　　GMSK調制技術是從MSK（MinimumShiftKeying）調制的基礎上發展起來的一種數字調制方式，其特點是在數據流送交頻率調制器前先通過一個Gauss濾波器（預調制濾波器）進行預調制濾波，以減小兩個不同頻率的載波切換時的跳變能量，使得在相同的數據傳輸速率時頻道間距可以變得更緊密。由于數字信號在調制前進行了Gauss預調制濾波，調制信號在交越零點不但相位連續，而且平滑過濾，因此GSMK調制的信號頻譜緊湊、誤碼特性好，在數字移動通信中得到了廣泛使用，如廣泛使用的GSM（GlobalSystemforMobilecommunication）移動通信體制就是使用GMSK調制方式。

　　gmsk調制的原理

　　再進行MSK調制（圖1）。雙極性碼元通過高斯濾波器產生拖尾現象，所以相鄰脈沖之間有重疊。對應某一碼元，GMSK信號的頻偏不僅和該碼元有關，而且和相鄰碼元有關。也就是說在不同的碼流圖案下，相同碼元（比如同為“+1”或“-1”）的頻偏是不同的。

　　相鄰碼元之間的相互影響程度和高斯濾波器的參數有關，也就是說和高斯濾波器的3dB帶寬B有關。BT值越小，GMSK信號功率頻譜密度的高額分量衰減越快。主瓣越小，信號所占用的頻帶越窄，帶外能量的輻射越小，鄰道干擾也越小。

圖一

　　GMSK調制方式的工作原理及特點

　　調制前高斯濾波的最小頻移鍵控簡稱GMSK，基本的工作原理是將基帶信號先經過高斯濾波器成形，再進行最小頻移鍵控（MSK）調制（圖1）。由于成形后的高斯脈沖包絡無陡峭邊沿，亦無拐點，因此頻譜特性優于MSK信號的頻譜特性。

　　高斯濾波器的頻率傳輸函數為

　　式中是與濾波器3dB帶寬B有關的一個系數，其沖激響應為：

　　假設輸入數據流為二進制非歸零信號，傳輸速率為，為碼元寬度，其數學表示式為

　　式中：

　　或-1，其概率分別為。GMSK是角度調制信號，已調信號寫作：

　　式中：表示和的卷積。GMSK信號的瞬時頻率為：為調制靈敏度，由下式決定：實際上（8）式是使調制指數為的最大頻偏與傳信速率的約束關系。

　　雙極性碼元通過高斯濾波器產生拖尾現象，所以相鄰脈沖之間有重迭。由（6）式和（7）式知，對應某一碼元，GMSK信號的頻偏不僅和該碼元有關，而且和相鄰碼元有關。也就是說在不同的碼流圖案下，相同碼元（比如同為“+1”或“-1”）的頻偏是不同的。

　　相鄰碼元之間的相互影響程度和高斯濾波器的參數有關，也就是說和高斯濾波器的3dB帶寬B有關。通常將高斯濾波器的3dB帶寬B和輸入碼元寬度T的乘積BT值作為設計高斯濾波器的一個主要參數。BT值越小，相鄰碼元之間的相互影響越大。理論分析和計算機模擬結果表明。BT值越小，GMSK信號功率頻譜密度的高額分量衰減越快。主瓣越小，信號所占用的頻帶越窄，帶外能量的輻射越小，鄰道干擾也越小。

　　GMSK調制的優點

　　GMSK調制具有較好的功率頻譜特性與誤碼性能，最大優點就是帶外輻射小，較適用于工作在VHF和UHF頻段的移動通信系統，因此，GMSK調制在通信領域得到了廣泛的應用，例如GSM手機通信系統與AIS系統就采用這種通信調制方式。目前，GMSK調制主要有鎖相環與正交調制兩種實現方式，其中前者在早前得到很大應用，但隨著軟件無線電的提出，正交調制實現方式逐漸得到廣泛的研究與應用。

　　GMSK的應用

　　GMSK信號具有很好的頻譜和功率特性，特別適用于功率受限和信道存在非線性、衰落以及多普勒頻移的移動突發通信系統。 為了適應無線信道的特性，由該調制方式所產生的已調波應具有以下兩個特點：第一，包絡恒定或包絡起伏很小。第二，具有最小功率譜占用率。高斯最小頻移鍵控（GMSK）調制方式正好具有上述特性。GMSK調制使在給定的帶寬和射頻信道條件下數據吞吐量最大。GMSK是當前現代數字調制技術領域研究的一個熱點。采用高斯濾波器作調制前基帶濾波器，將基帶信號成型為高斯脈沖，再進行MSK調制，這種調制方式稱為GMSK。由于成形后的高斯脈沖包絡無陡峭邊沿，亦無拐點，經調制后的已調波在MSK的基礎上進一步得到平滑其相位路徑。因此它的頻譜特性優于MSK，但誤比特率性能不如MSK。

　　Mobitex網絡的調制解調器：CMX909B芯片的典型應用是Mobitex網絡的調制解調器（MODEM）。它是半雙工的BT=0.3的GMSK調制解調器的數據泵，芯片集成了分組數據處理的功能。GMSK調制在給定的帶寬和射頻信道條件下數據吞吐量最大。集成的分組數據處理能力接收主控制器的一些有規律的處理任務，包括保持比特同步、幀同步、塊的編排、循環冗余檢驗（CRC）和前向糾錯編碼（FEC）錯誤處理、數據交織、擾頻輸出等。解調器采用反饋平衡技術減小信道失真（畸變），同時增強接收機在沒有最大似然估計方法的計算前提下的接收性能。

　　GMSK調制/解調；芯片內集成分組檢測功能；接收/發送速率可達38.4kbps；并行uc（主處理器）接口；數據包幀結構短、無填充；低的驅動電壓（3/5伏）操作；與Mobitex兼容（包括R14N短幀）；操作靈活和節能模式。

　　BT值越小，相鄰碼元之間的相互影響越大。理論分析和計算機模擬結果表明 。