基于Systemview的MSK系統(tǒng)仿真

摘 要 利用Systemview，建立了基于Systemview運(yùn)行環(huán)境的MSK仿真系統(tǒng)，通過(guò)從發(fā)射端經(jīng)信道到接收端整個(gè)系統(tǒng)的特性仿真，可以顯示信號(hào)傳輸波形、頻譜及系統(tǒng)噪聲影響等。通過(guò)調(diào)整仿真系統(tǒng)部分參數(shù)可以使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)化。

關(guān)鍵詞 Systemview；通信；仿真

中圖分類號(hào) TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)062-0204-01

1 MSK基本原理

MSK是移頻鍵控PSK的一種改進(jìn)形式。它是2FSK的一種特殊情況，在相鄰符號(hào)交界處相位保持連續(xù)，具有正交信號(hào)的最小頻差。

產(chǎn)生MSK信號(hào)的方案有很多種，正交幅度監(jiān)控法是其中的一種，它把MSK看作是由彼此正交的載波分別被函數(shù)cosφ(t)和sinφ(t)進(jìn)行振幅調(diào)制后合成的。

最小頻移鍵控（MSK）是一種特殊的連續(xù)相位的頻移鍵控（CPFSK），其最大頻移為比特率的1/4。換句話說(shuō)，MSK是調(diào)制系數(shù)為0.5的連續(xù)相位的FSK。FSK信號(hào)的調(diào)制系數(shù)類似于FM調(diào)制系數(shù)，定義為kFSK=（2Δf）/Rb，其中ΔF是最大射頻移，Rb是比特率。調(diào)制系數(shù)0.5對(duì)應(yīng)著能夠容納兩路正交FSK信號(hào)的最小頻帶，最小頻移鍵控的由來(lái)就是指這種調(diào)制方法的頻率間隔（帶寬）是可以進(jìn)行正交檢測(cè)的最小帶寬。

MSK是一種高效的調(diào)制方法，特別適合在移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)中使用。它有很多好的特性，例如恒包絡(luò)、頻譜利用率高、誤比特率低和自同步性能。

實(shí)現(xiàn)MSK調(diào)制器的步驟為：先將輸入的基帶信號(hào)進(jìn)行差分編碼，然后將其分成1、Q兩路，并相互交錯(cuò)一個(gè)碼元寬度，再用

加權(quán)函數(shù)cos和sin分別對(duì)1、Q兩路數(shù)據(jù)加權(quán)，最后將

兩路數(shù)據(jù)分別用正交載波調(diào)制。MSK使用相干載波最佳接收機(jī)解調(diào)，利用串并轉(zhuǎn)換、差分譯碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。調(diào)制器和解調(diào)器的原理框圖如圖3和圖4。

2 MSK系統(tǒng)仿真及設(shè)計(jì)

2.1 Systemview的基本功能

利用Systemview，可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)模混合系統(tǒng)和各種多速率系統(tǒng)，它可用于各種線性或非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。Systemview的圖符資源十分豐富，特別適合于現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和方案論證。還可進(jìn)行CDMA通信系統(tǒng)和數(shù)字電視業(yè)務(wù)的分析。Systemview能自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)連接檢查，給出連接錯(cuò)誤信息，通知用戶連接出錯(cuò)并通過(guò)顯示指出出錯(cuò)的圖標(biāo)。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真方面，Systemview還提供了一個(gè)真實(shí)而靈活的窗口用以檢查、分析系統(tǒng)波形，也可完成對(duì)仿真運(yùn)行結(jié)果的各種運(yùn)算、頻譜分析、濾波。

2.2 MSK系統(tǒng)的Systemview仿真

根據(jù)MSK的原理框圖，可得到MSK系統(tǒng)的Systemview仿真電路圖如圖4、5所示。

運(yùn)行該仿真系統(tǒng)，得到基帶信號(hào)和解調(diào)信號(hào)的波形和頻譜圖如圖所示。

為了便于實(shí)際評(píng)價(jià)系統(tǒng)的性能，可以通過(guò)眼圖直觀地估價(jià)系統(tǒng)的碼間干擾和噪聲的影響，是一種常用的測(cè)試手段。觀察上圖，可得此眼圖中的“眼睛”還算是張開地比較大，線條也比較清晰，也就說(shuō)此系統(tǒng)的碼間串?dāng)_較小，噪聲對(duì)其的影響也較小。

3 結(jié)束語(yǔ)

MSK作為理論發(fā)展最成熟的調(diào)制方式之一，對(duì)其的研究仍然具有很重大的意義，因此，我們選擇了MSK調(diào)制方式做仿真研究。仿真這幾種理論已經(jīng)很成熟的數(shù)字調(diào)制方式，一方面，可以更容易將仿真結(jié)果與成熟的理論進(jìn)行比較，從而驗(yàn)證仿真的合理性；另一方面，也可以以此為基礎(chǔ)將仿真系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)擴(kuò)展，使其成為仿真更多的數(shù)字調(diào)制方式的模板。

參考文獻(xiàn)

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[2]樊昌信.通信原理[J].國(guó)防工業(yè)出版社，2001.

作者簡(jiǎn)介

安妮，助教，德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系。