基本介紹
- 中文名：高斯
- 外文名：Gaussian Filtered Minimum Shift Keying
- 簡稱：GMSK
- 提出國家：日本
簡介,歷史,原理,調製與解調,套用,相關詞條,
簡介
GMSK調製技術是從MSK（Minimum Shift Keying）調製的基礎上發展起來的一種數字調製方式，其特點是在數據流送交頻率調製器前先通過一個Gauss濾波器（預調製濾波器）進行預調製濾波，以減小兩個不同頻率的載波切換時的跳變能量，使得在相同的數據傳輸速率時頻道間距可以變得更緊密。由於數位訊號在調製前進行了Gauss預調製濾波，調製信號在交越零點不但相位連續，而且平滑過濾，因此GMSK調製的信號頻譜緊湊、誤碼特性好，在數字移動通信中得到了廣泛使用，如廣泛使用的GSM（Global System for Mobile communication）移動通信體制就是使用GMSK調製方式。
GMSK
GMSKl979年由日本國際電報電話公司提出的GMSK調製方式。有好的功率頻譜特性，較優的誤碼性能，特別是帶外輻射小，很適用於工作在VHF和UHF頻段的移動通信系統，越來越引起人們的關注。GMSK調製方式的理論研究已較成熟，實際套用卻還不多，主要是由於高斯濾波器的設計和製作在工程上還有一定的困難。調製前高斯濾波的最小頻移鍵控簡稱GMSK，基本的工作原理是將基帶信號先經過高斯濾波器成形，再進行最小頻移鍵控（MSK）調製（見右上圖）。由於成形後的高斯脈衝包絡無陡峭邊沿，亦無拐點，因此頻譜特性優於MSK信號的頻譜特性。
頻率回響
頻率回響通常將高斯濾波器的3dB頻寬B和輸入碼元寬度T的乘積BT值作為設計高斯濾波器的一個主要參數。BT值越小，GMSK信號功率頻譜密度的高頻分量衰減越快。
歷史
l979年由日本國際電報電話公司提出的GMSK調製方式．有較好的功率頻譜特性，較優的誤碼性能，特別是帶外輻射小。GMSK調製方式的理論研究已較成熟．實際套用卻還不多，主要是由於高斯濾波器的設計和製作在工程上還有一定的困難。
功率譜密度
功率譜密度再進行最小頻移鍵控(MSK)調製。
原理
再進行MSK調製(圖1)。雙極性碼元通過高斯濾波器產生拖尾現象，所以相鄰脈衝之間有重疊。對應某一碼元，GMSK信號的頻偏不僅和該碼元有關，而且和相鄰碼元有關。也就是說在不同的碼流圖案下，相同碼元(比如同為“+1”或“-1”)的頻偏是不同的。
圖1 GMSK調製
圖1 GMSK調製相鄰碼元之間的相互影響程度和高斯濾波器的參數有關，也就是說和高斯濾波器的3dB頻寬B有關。BT值越小，GMSK信號功率頻譜密度的高額分量衰減越快。主瓣越小，信號所占用的頻帶越窄，帶外能量的輻射越小，鄰道干擾也越小。
調製與解調
圖2 FX489功能套用
GMSK信號具有很好的頻譜和功率特性，特別適用於功率受限和信道存在非線性、衰落以及都卜勒頻移的移動突發通信系統。 為了適應無線信道的特性，由該調製方式所產生的已調波應具有以下兩個特點：第一，包絡恆定或包絡起伏很小。第二，具有最小功率譜占用率。高斯最小頻移鍵控（GMSK）調製方式正好具有上述特性。GMSK調製使在給定的頻寬和射頻信道條件下數據吞吐量最大。GMSK是當前現代數字調製技術領域研究的一個熱點。採用高斯濾波器作調製前基帶濾波器，將基帶信號成型為高斯脈衝，再進行MSK調製，這種調製方式稱為GMSK。由於成形後的高斯脈衝包絡無陡峭邊沿，亦無拐點，經調製後的已調波在MSK的基礎上進一步得到平滑其相位路徑。因此它的頻譜特性優於MSK，但誤比特率性能不如MSK。
Mobitex網路的數據機：CMX909B晶片的典型套用是Mobitex網路的數據機（MODEM）。它是半雙工的BT=0.3的GMSK數據機的數據泵，晶片集成了分組數據處理的功能。GMSK調製在給定的頻寬和射頻信道條件下數據吞吐量最大。集成的分組數據處理能力接收主控制器的一些有規律的處理任務，包括保持比特同步、幀同步、塊的編排、循環冗餘檢驗（CRC）和前向糾錯編碼（FEC）錯誤處理、數據交織、擾頻輸出等。解調器採用反饋平衡技術減小信道失真（畸變），同時增強接收機在沒有最大似然估計方法的計算前提下的接收性能。
GMSK調製/解調；晶片內集成分組檢測功能；接收/傳送速率可達38.4kbps；並行uc(主處理器)接口；數據包幀結構短、無填充；低的驅動電壓（3/5伏）操作；與Mobitex兼容（包括R14N短幀）；操作靈活和節能模式。
BT值越小，相鄰碼元之間的相互影響越大。理論分析和計算機模擬結果表明 。
