1 引言

　　通信信號發生器是電磁環境仿真與模擬、通信系統設計中的重要環節，也是通信與通信對抗系統研究的基本要素。通信信號發生器通常是由硬件電路組合而成，存在硬件規模大、資金投入多、不易擴展等缺點。而“軟件無線電”中，硬件電路提供基本的信號通路，無線電系統的收發功能可通過軟件編程設置實現，還可通過改動部分的軟件和硬件電路擴展系統功能。因此，借鑒“軟件無線電”的思想設計信號發生器是“通用性”的關鍵。在通信信號發生器中，基本硬件電路產生的最小頻移鍵控(Minimun Shift Keying，簡稱MSK)信號，是產生后續高斯濾波最小移鍵控(Gaussiian Filtered MinimumShift Keying．簡稱GMSK)等信號的基礎。因此，探討了基于正交調制法產生的MSK調制信號，可為通信信號發生器產生數字通信信號提供借鑒。

　　2 基于正交調制法產生的MSK信號

　　2．1 正交調制法原理

　　理想情況下，運用“軟件無線電”的思想，計算機運算產生任意通信信號的采樣值，該采樣值通過D／A轉換后生成所需的任意調制通信信號。但是，通信信號帶寬較大時，直接產生射頻信號不僅需要大量數據，而且對硬件性能要求較高。由于大量數據是來自于載頻信號的采樣，而基帶信號的采樣數據遠遠小于載頻信號采樣數據，通過軟件運算將表征基帶信號的一些特征生成為采樣值，再通過D／A轉換與載頻信號結合產生所需的已調制的通信信號，避免大量數據處理。

　　正交調制法是，對于任意調制的窄帶通信信號可表示為：

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　　式中，幅度r(t)和相位θ(t)表征基帶信號特征。

　　將式(1)展開可得：

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　　令I(t)=r(t)cosθ(t)，Q(t)=r(t)sinθ(t)，由式(2)看出，只要傳遞I(t)和Q(t)兩項函數，就能以較低數據傳輸速率傳遞基帶信號。I(t)和Q(t)兩項與載頻信號正交相乘生成任意調制信號。

　　2．2 MSK概述閉

　　MSK是一種特殊的連續相位的頻移鍵控(Frequency—Shift Keying，簡稱FSK)，其最大頻移為比特率的1／4。即就是，MSK是調制系數為0．5的連續相位的FSK。MSK已調波在任*元內發送的頻率由相鄰2個碼元共同決定。當相鄰2個碼元數據相同時發送f1，當2個碼元數據不同時發送f2，則：

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　　式中，k為正整數，t0為碼元寬度。

　　因此，MSK信號功率譜密度相對集中，頻帶利用率高；頻帶較寬，信道有效性高，在跳頻擴頻通信中增加跳頻點；并具有恒包絡特性，經過限幅后旁瓣電平仍然迅速滾降，適用于功率受限而非線性放大的應用；MSK調制的誤碼率與數字系統中最佳的PSK調相近，具有高可靠性；解調和同步電路簡單。基于上述特點，MSK可廣泛應用于移動通信系統。

　　2．3 通用通信信號發生器中MSK信號發生原理

　　通用通信信號發生器利用正交調制法產生MSK調制信號，由式(2)可知，MSK信號采用正交調制方式：

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　　式中，an和bn分別為輸入二進制數據的奇、偶序列，Tb為數據比特持續時間，kTb≤t≤(k+1Tb)。

　　由式(4)可知，MSK信號的相位具有連續調制特性。利用正交調制法產生MSK信號，其原理框圖如圖1所示。

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