基于软件无线电GMSK通信收发机及其FPGA实现

阐述了GMSK调制解调的原理与特点,介绍了其在软件无线电系统中的FPGA实现,并对其关键技术进行了分析,最后给出了在FPGA中GMSK信号调制解调的信号仿真图.与传统的通信收发系统不同,该系统的调制解调,上下变频,滤波,同步抽样判决等工作都是通过软件实现的.由于硬件平台的通用性,在该方案中,只需通过软件修改基带调制解调方式,就可以移植到其他通信制式中去,例如OFDM,QPSK等,具有很强的可移植性、灵活性.     

任意信息速率的GMSK信号调制解调方法

高斯滤波最小频移键控（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,GMSK）具有较好的旁瓣衰减性能和恒包络特性,适用于航天通信领域,其通信信息速率可以任意设置无疑能够拓宽其应用范围。但因为GMSK调制采用的高斯滤波器的特性与信号的3 dB带宽、符号的持续时间有关,所以信息速率的任意性增加了GMSK调制与解调的复杂性。在利用Laurent分解法分析任意信息速率下GMSK信号调制、解调原理的基础上,提出了基于Cordic算法与查表法相结合的调制方法,以及基于改进的分组式Viterbi算法的解调方法。通过Matlab对提出的方法进行了仿真验证并利用FPGA硬件平台实现该算法,最后使用误码仪测试了信号的传输特性。实验结果表明,该方法可以实现任意信息速率的GMSK调制与解调,具有一定的工程应用价值。     

基于FPGA的GMSK调制解调实现

本文阐述了GMSK调制解调的原理与特点,并对其关键技术进行了分析;介绍了其在FPGA中的硬件实现方案,同时给出了GMSK信号调制解调的仿真图。     

GMSK调制解调器设计与FPGA实现

研究了GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,高斯最小频移键控)调制与解调技术的全数字实现方法。对GMSK调制与解调FPGA实现过程中的关键技术——高斯滤波器设计、CORDIC算法、FIR低通滤波器设计等进行重点研究。使用Simulink搭建GMSK调制解调的通信系统,并对实现算法进行研究验证,提出了全数字方法实现方案,并在FPGA上完成硬件实现,通过了功能仿真、时序仿真与板级验证。基于FPGA建立了AWGN信道,对整个设计进行板级验证,在ALTERA公司的EP2C8Q208N芯片上实现了低成本、易调试、可升级的全数字GMSK调制解调器。     

基于FPGA的GMSK调制解调实现

阐述了GMSK调制解调的原理与特点，并对其关键技术进行了分析；介绍了其在FPGA中的硬件实现方案，同时给出了GMSK信号调制解调的仿真图。     

带判决反馈的GMSK差分解调算法研究与实现

在超短波电台通信中,由于GMSK调制算法前后码元之间的相关性,码元之间存在码间串扰,传统的GMSK1比特差分解调算法性能不够理想。在分析GMSK信号特性的基础上,提出一种带判决反馈的1比特差分检测算法。在对两种解调算法进行研究比较后对其进行了仿真,仿真结果表明带判决反馈的1比特差分检测算法在满足解调性能时获得了3 dB的解调增益。最后使用VHDL语言在FPGA芯片中实现了该算法,并已成功用于超短波电台通信系统中。     

一种基于GMSK调制的直扩系统的设计

通过介绍直接序列扩频(DSSS)+GMSK调制的扩频系统的基本原理,分析了GMSK调制相对于MSK调制的优越性。对接收端信号先解扩后解调能有效利用扩频增益,提高系统性能。提出一种零中频直接相关的解扩解调方法。该方法在接收端先将本地扩频码进行GMSK调制,再与接收信号作相关,可以实现接收端伪码的捕获以及后续的解扩解调工作。通过Matlab仿真可以得到,在低信噪比环境下,该方法比先解调再解扩的方法有更好的误码性能。     

GMSK正交调制基带模块的设计

引言 GMSK调制具有较好的功率频谱特性与误码性能,最大优点就是带外辐射小,较适用于工作在VHF和UHF频段的移动通信系统,因此,GMSK调制在通信领域得到了广泛的应用,例如GSM手机通信系统与AIS系统就采用这种通信调制方式.目前,GMSK调制主要有锁相环与正交调制两种实现方式,其中前者在早前得到很大应用,但随着软件无线电的提出,正交调制实现方式逐渐得到广泛的研究与应用.同时,GMSK的硬件实现平台也由DSP发展到FPGA,本文就是针对FPGA平台设计了一种硬件可实现的GMSK正交调制基带模块.     

GMSK调制器电路设计与FPGA实现

分析了GMSK调制原理,设计了GMSK调制器的一种全数字实现电路.该电路采用查表法实现高斯滤波功能,采用CORDIC算法完成正交调制信号输出,具有电路规模小、精度可调、应用灵活等特点.该电路通过了FPGA验证并成功应用于TETRA集群通信系统.     

GMSK数字化调制的FPGA设计与实现

针对GMSK调制的特点,提出了一种数字化的调制方法。使用matlab仿真工具对GMSK调制进行截断和量化,生成GMSK调制查找表,存入FPGA内部的存储器,通过查表实现GMSK调制的数字化,克服了传统GMSK模拟调制方法的相位不够准确,无法进行相干解调的缺点,提高系统设计的灵活性。最后分析了调制信号的频谱特性和接收端信号的基带波形,验证了GMSK数字化调制的正确性和可行性。     

GMSK信号的后解码相干解调

为提高现有通信系统中高斯最小频移键控(GMSK)信号的接收性能,提出了一种基于后解码的GMSK相干解调方法.对于接收到的GMSK基带信号,首先完成相位和载波的同步,将信号的初始相位补偿到零相位;然后通过交替抽取GMSK基带信号的虚部与实部幅度采样值完成信息提取;最后通过后续解码处理完成信号解调.仿真表明,在误码率为10-3时,基于后解码的GMSK解调性能仅比预编码GMSK相干解调差0.5 dB,与传统基于维特比迭代处理的GMSK相干解调性能基本相当,但算法实现更为简化,有利于在现有非相干解调GMSK通信系统中的性能提升实现.     

一种GM SK 解调方案的研究与实现

本文从GMSK调制解调原理出发，分析了GMSK信号的特征，依据数字同步器原理，提出了实用的比特跟踪同步和积分判决算法，并依照逐次逼近A／D转换器的原理，通过外部锯齿波发生电路，配合单片机内部的比较器和相关程序完成了输入信号的A／D转换，用单片机实现了GMSK软件解调。本方案成功用于GMSK股标信息接收终端中，实现了数据速率为9.6kbit/s和GMSK信号解调，取得了良好效果。     

基于FPGA的GMSK数字调制的设计和实现

目前GSM（全球移动通信系统）是世界上最广泛的移动通讯标准,其全球漫游功能和开放的系统是移动通信平台最佳的选择之一。GSM中采用了GMSK（高斯最小频移键控）调制方式,GMSK调制包络恒定,具有较高的频谱利用率。文中介绍了无线移动通信中广泛应用的GMSK数字调制方法。给出了该系统的FPGA（现场可编程门阵列）数字调制框图,并且基于FPGA开发软件ISE（集成软件环境）进行开发,最后通过仿真软件Modelsim对该系统进行仿真,最终得到满意的效果。     

一种基于DDS的GMSK信号产生方法

文章根据GMSK调制信号的产生原理,利用专用频率合成DDS芯片AD9910中的RAM方式,实现了通信速率为10Mb/s0.5的GMSK信号调制,通过矢量信号分析仪测试,EVM<5%,满足信号解调要求。DDS专用芯片技术成熟度较高,控制相对简单,性能稳定。同时,该方法也可用于其它非线性,包括频率、相位及幅度的复杂调制,通用性较强。     

AIS系统中NRZI编码及GMSK的调制与解调的仿真

该文介绍了AIS系统中的NRZI编码及GMSK的调制解调原理和特点,在详细分析了NRZI编码过程和GMSK调制解调算法的基础上,在Matlab平台上对AIS信号进行NRZI编码,并根据正交调制和1bit差分检测算法进行了GMSK的仿真实现。程序运行结果表明,程序设计方案能正确实现NRZI编码和GMSK的调制,较好地完成...     

集群系统基带信号处理芯片设计

随着数字技术在通信系统中的广泛应用,数字集群通信系统逐渐成为专用通信市场主流。对陆上集群无线系统(TETRA)中的数字集群通信系统的物理层协议进行了分析,提出并设计了基带信号处理的单芯片解决方案。该芯片包含嵌入式ARM9内核,兼容多种卷积方式的信道编解码和兼容多种速率的GMSK调制解调等模块,能够完成从TETRA协议处理到调制解调的全部基带处理功能,具有精度可调,应用灵活的特点,适合公安、武警、消防等专用安全领域的数字集群应用。该芯片电路通过了FPGA原型验证并已应用于TETRA集群通信系统。     

一种π/4-DQPSK和GMSK调制可变信号一体化解调技术

在分析正交相移键控调制(π/4-DQPSK)和高斯最小频移键控(GMSK)各自解调方式的基础上,对2种调制方式可变信号的一体化解调技术进行了研究,提出了一种能够节约星上资源的解调方案。该方案以π/4-DQPSK基带差分解调为基础,结合GMSK的一比特差分解调特点,推导出了二者可共用的解调算法,并给出了一体化解调的实现结构。在Matlab环境下对该方案进行了仿真验证,结果表明该方案能够对π/4-DQPSK和GMSK调制方式可变信号进行正确解调,并且与单独解调相比性能损失较小。     

基于e-Labsim平台的GMSK调制与相干解调研究

GMSK(高斯最小移频键控)是20世纪80年代提出的一种典型的连续相位调制方式,常应用在GSM、GPRS移动通信系统和WLN等多个领域。文章主要介绍了数字通信中GMSK调制与解调原理,采用e-Labsim仿真平台来实现GMSK调制与解调。     

基于EVILS平台的DSB调制解调系统的设计

简要说明通信系统中DSB调制和解调的原理,基于NI EVILS平台设计了DSB调制和解调系统,通过该系统可以在时域中实时观察DSB调制和解调信号的仿真结果和实际输出。该系统可以用于信号与系统、通信原理等课程的理论和实验教学中,加深学生对DSB调制解调的理解和掌握,从而提高高校理工科的教学质量。     

一种提高AIS信号检测性能的设计方法及其应用

提出了一种提高船舶自动识别系统(AIS)信号检测性能的设计方法,主要包括两部分算法:一部分是针对AIS系统的码间串扰,采用基于GMSK调制方式的Viterbi解调算法;另一部分是针对AIS报文长度的不固定,采用报文自动检测算法.在设计过程中,依据软件无线电设计思想,将基于GMSK调制方式的Viterbi解调算法和报文自动检测算法组合成的设计方法,应用在Spartan-6系列的FPGA和简单外围电路组成的双通道AIS中频数字化接收机中,从而提高了AIS信号检测性能,使得中频信号载噪比大于10 dB时,误码率小于10-4.