v1.0 可编辑可修改 hold on;
scatterplot(y,1,0,'k+',h); %加入不含高斯白噪声的信号星座图 title('接收信号星座图');
legend('含噪声接收信号','不含噪声接收信号'); axis([-5 5 -5 5]); hold off;
eyediagram(yn,2); %眼图 yd=demodulate(M),yn);%此时解调出来的是16进制信号
z=de2bi(yd,'left-msb'); %转化为对应的二进制比特流 z=reshape(z.',numel(z),1');
stem(z(1:50),'filled'); %画出相应的二进制比特流信号 title('解调后二进制随机比特流'); xlabel('比特序列');ylabel('信号幅度');
[number_of_errors,bit_error_rate]=biterr(x,z) %计算误码率 M=16;
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一、实验目的
实验三 GMSK调制与解调
1.掌握GMSK调制方式的原理和特点；
2.利用Matlab实现移动通信中的GMSK调制方式；
3.巩固和加深GMSK理论知识的理解，增强分析问题解决问题的能力；
二、实验内容
1.结合理论课讲解的GMSK原理利用Matlab语言编程实现； 2.观察基带信号和解调信号波形； 3.观察已调信号频谱图； 4.分析调制性能和参数的关系； 5.用简要的文字描述实验感受。
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v1.0 可编辑可修改 三、实验原理及过程
GMSK基本原理及调制
GMSK基本原理是基带信号先经过调制前高斯滤波器成形,再进行MSK调制。最小频移键控(MSK)是一种二进制数字调频,它的调制系数为。MSK具有以下优点:恒定的包络、相对稳定的窄带、具有相干检测能力。MSK可以有频率调制FM直接产生。然而它不能严格满足对于SCPC移动无线电的带外辐射的要求。在1979年日本国际电报电话公司电气通信实验室提出了调制前高斯滤波的MSK,也就是GMSK。在MSK前加一高斯低通滤波器,由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿,也无拐点,经调制后的已调波相位路径在MSK基础上进一步得到平滑。GMSK调制器原理方框图如图。
图3-1 GMSK调制器原理方框图
为了使输出频谱密集,调制前LPF 应当具有以下特性：
(1)窄带和尖锐的截止； (2)脉冲响应过冲量小；(3)保持滤波器输出脉冲响应曲线下的面积对应于π∕2的相移。其中条件(1)是为了抑制高频分量；条件(2)是为了防止过大的瞬时频偏；条件(3)是为了使调制指数为1?2。
高斯滤波器的频率传输函数为:H(f)=exp[滤波器的脉冲响应函数：h(t)=
exp[
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] ]
v1.0 可编辑可修改 下面分析MSK的原理，其结构原理如图3-2。
图3-2 MSK结构原理
图3-2为MSK调制器的基本原理图，一般的MSK调制器包括四部分电路：数据处理、定时与载波产生、加权波形形成和I，Q信道的正交调制器。Gauss滤波器的传输函数为: H(f)=exp[响应为h(t)=
exp[
]，经过傅立叶变换可得其单位冲击
] 脉冲响应呈典型的Gauss分布，当其输入端有
脉冲输入时，输出端产生高斯型输出响应(钟型曲线如图1)。经过高斯滤波后的数据波形具有如下几个特点：①已经抑制了不需要的高频信号分量，从而使得带宽变窄而带外截止尖锐；②过冲量较小，不会对调制器产生不必要的瞬时频偏。因此采用高斯滤波器作为预调制低通滤波是比较适合的。但是当输入一个脉冲宽度为Tb的方波时，其响应输出被展宽，这样一个宽度为Tb的脉冲输入时，其输出将影响前后各一个码元的响应，当然它也受到前后两个码元的影响。也就是说，输入原始数据在通过Gauss型滤波器后，已不可避免地引入了码间干扰。有意引入可控的码间干扰，以压缩调制信号的频谱，解调时利用预知前后码元的相关性，仍可以准确的进行解调判决，这就是所谓的部分响应技术。GMSK就是利用了这种部分响应技术，它是一个有记忆系统。
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图3-3 Gauss滤波器单位脉冲相应（BT为调制系数）
在GMSK无线通信系统中，调制过程分为Gauss调制预滤波和FM调制，相应的解调过程分为FM解调和GMSK解调，FM解调完成调频信号到Gauss波形的变换，GMSK解调完成Gauss波形到数字波形的变换。GMSK信号的解调可以用正交相干解调电路。在相干解调中最为重要的是相干载波的提取，这在移动通信的环境中是比较困难的，因而采用差分解调和鉴频器解调等非相干解调。原理如图2-4示：
图2-4 差分解调
四、实验结果及分析
根据GMSK的调制原理框图（图3-1）以及解调原理框图（图3-4），我们可以利用MATLAB进行仿真 ，仿真结果如下（仿真代码见附录）
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移动通信实验报告11790
