MSK调制原理及框图

MSK调制原理及框图


     频率调制方式中2FSK是最简单的一种,在2FSK调制方式中按相位是否连续分为两种;同时,两个频率信号之间如果频率差值为1/2的码元速率,此时两个信号之间的相互关系数为0,表示两个信号正交。
     MSK这种调制方式属于2FSK中的一种,MSK首先需要满足的条件是连续相位的2FSK调制方式,也就是说如果2FSK信号相位连续,此时如果两个载波频率之间的间隔为1/2码元速率,则称此相位连续的2FSK为最小频移键控(MSK)。


     MSK信号的峰值频偏为1/4码元速率,所以其调制指数为(2*峰值频偏)/码元速率。

下图讲的是MSK信号相位连续所推出的公式

MSK调制原理及框图_第1张图片 MSK调制原理及框图_第2张图片



下面是由正交调制方式下的MSK信号公式导出的MSK调制框图


MSK调制原理及框图_第3张图片 MSK调制原理及框图_第4张图片

下面说一下差分编码:

     通信中的差分编码,差分编码输入序列{a n },差分编码输出序列{b n },二者都为{0、1}序列,则差分编码输出结果为b n =a n异或 b n-1 ,并不是b n =a n 异或a n-1 (即所谓的:对数字数据流,除第一个元素外,将其中各元素都表示为各该元素与其前一元素的差的编码。这么定义是不准确的)。前者多用在 2DPSK 调制,后者多用在 MSK 调制预编码。同时后者是码反变换器的数学表达式,即用来解差分编码用的。

     需要注意的是上面框图中的差分编码就是 b n =a n 异或a n-1, 而不是 b n =a n异或 b n-1


下面说一下在数字系统设计过程中如何对双极性码进行MSK调制,在研究的过程中,我们可以这样来进行推导,
MSK调制原理及框图_第5张图片

已知二进制序列后也就是ak,只需要求出 即可,此时我们可以利用下面的公式
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来计算,计算出后就可以进行后续加权调制了。这种方法在实现时可以采用,但是现在在使用中经常会采用下面这种方式。

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从这幅图中可以很清楚的看到,针对an这个输入序列,我们可以先算xn,然后直接与载波相乘。还有一种方法就是对an进行差分编码得到bn,然后对bn进行串并转换、直接与载波相乘。这两种方法都可以(目前用的是第二种方法,因为对于第一种方法在计算xn时在进行模2pi之前参数越来越大,而第二种方法简单)。


个人见解,可能有些地方考虑错了,请大家指出。


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