基于Matlab的MSK调制分析及代码实现

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基于Matlab的MSK调制分析及代码实现

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1.什么是MSK调制?

MSK称为最小移频键控,是移频键控(FSK)的一种改进型。这里“最小”指的是能以最小的调制指数(即0.5)获得正交信号,它能比PSK传送更高的比特速率。MSK是恒定包络的调制信号,这有助于减少非线性失真带来的解调问题。这里需要对“最小”和“更高”进行进一步解释。

“最小”:要实现单边带调频调制就必须保证不同码元对应不同频率,而且两个频率信号之间的正交关系。利用两个频率的信号是正交的(即内积为0)关系就可以得出两个频点频偏最小值为1/2码速率(即调制指数h=0.5)。

“更高”:“更高”也是基于“最小”来说的。对于给定的频带,MSK调制的码速率比PSK高。

例如:待发送信号的频带为5MHz

PSK:码速率为5MSPS,信息速率为5Mbps;

MSK:码速率为10MSPS,信息速率为10Mbps;

2.基于Matlab的MSK调制分析 1.分析波形和频谱

MSK调制分析使用的是Matlab自带的MSK调制函数。Matlab仿真代码链接:

MSK调制基带信号的时域波形及频谱

从仿真的结果可以看出,IQ两路信号相位连续;给基带信号乘以载波(2MHz)变成中频信号,中频信号的波形、频谱和星座图如下所示。

MSK调制中频信号频谱 MSK调制星座图 2.分析频偏

MSK频偏为码速率的一般,在Matlab代码中信息的码速率为Fs/SamplesPerSymbol=2MHz,所以偏移频率应该为1MHz。为了验证频偏,可以将发送的随机数改为全0或者全1就可以看出实际频偏是多大,仿真验证结果如下:

随机数全是0的中频信号频谱 随机数全是1的中频信号频谱

仿真频偏为:2.51-1.5=1MHz;

3.分析特殊条件下的星座图 随机数全是0时的星座图 随机数全是1时的星座图 3.总结

1、MSK调制信号是恒包络,所有星座点都在单位圆上;

2、MSK调制信号相位是连续的。绕着单位圆旋转;

3、MSK频偏和码速率有关,是码速率的一半;

4.待分析

1、长发0和长发1的星座点相位间隔不同?

 



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