[发明专利]可变符号速率的GMSK信号发生器

说明书

技术领域

本发明属于测控通信领域，涉及一种可变符号速率的高斯最小频移键控(GMSK)信号发生器装置。

技术背景

随着现代通信技术的发展，移动通信技术得到快速发展，许多优秀的调制技术应运而生，其中高斯滤波最小频移键控(GMSK)技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方法，它具有良好的功率谱特性和较好的抗干扰性能，特别适用于无线通信和卫星通信，目前，很多通信标准都采用了GMSK技术，例如，GSM，DECT等。在我国数字通信系统中,全数字接收机已经得到了广泛的应用。利用数字化方法设计通信系统中的调制解调技术是实际应用中的一项重要技术。GMSK是一种典型的连续相位调制方式,具有包络恒定、频谱紧凑,可有效降低邻道干扰,提高非线性功率放大器的效率,已在移动通信(如GSM系统)、航天测控等场合得到广泛应用。

高斯滤波最小频移键控简称GMSK，其基本工作原理是将基带信号先经过高斯滤波器成形，再进行最小频移键控(MSK)调制。由于成形后的高斯脉冲包络无陡峭边沿，亦无拐点，因此频谱特性优于MSK信号的频谱特性。GMSK通常将高斯滤波器的3dB带宽B和输入码元宽度T的乘积BT值作为设计高斯滤波器的一个主要参数。BT值越小，相邻码元之间的相互影响越大。理论分析和计算机模拟结果表明。BT值越小，GMSK信号功率频谱密度的高频分量衰减越快。主瓣越小，信号所占用的频带越窄，带外能量的辐射越小，邻道干扰也越小。现有的一些宽带传输系统，一般是通过在信源流与传输(调制前)流之间加入一个传输流复用器，把速率不一的信源流经复用调速，使之成为一个固定速率的传输流，再送至调制器进行调制。但通过对已有调制技术的一些改进，运用一些数字处理技术，并对调制参数加以控制，可实现可变比特流传输。比如改变调制的星座点数，而保持符号速率不变来改变传送比特速率，也可改变符号速率来得到不同传输速率。就调制而言，根据需要改变星座点数只需控制映射编码，而符号速率一般与信号频谱带宽、系统工作时钟、模拟前端参数等直接相关，改变起来有一定困难。在传统GMSK产生方法中，同一装置不能适应任意速率的生成，从而导致电路复杂和难以通用化设计的问题。

目前,工程上GMSK信号一般采用正交调制方式产生，即信号经过高斯滤波器后进行MSK调制，将生成的两路正交基带信号送给载波正交信号cosw_ct和sinw_ct进行混频，得到GMSK信号，但这种方式不能适应多种速率的GMSK信号生成,随着测控通信领域的不断发展，工程上对能实现可变符号速率的GMSK信号发生器需求迫切。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处,提供一种硬件资源消耗小、实现速率快、通用性强、能够适应多种速率的GMSK信号产生装置，以解决现有技术GMSK产生方法中，同一装置不能适应任意速率的生成，导致电路复杂和难以通用化设计的问题。

本发明解决其上述技术问题所采用的技术方案是，一种可变符号速率的GMSK信号发生器，包括控制单元、信息处理模块、预编码模块、成形滤波模块、多级内插模块、增益补偿模块、MSK调制模块、Farrow滤波模块、载波调制模块和数模转换D/A模块，其特征在于：控制单元对符号速率R_c、是否预编码以及注入数据内容参数进行配置并下发各个功能模块；信息处理模块和预编码模块根据控制单元下发调制参数，将生成的信息数据送入成形滤波模块进行基带成形处理；成形滤波之后信号的不同符号速率通过多级内插模块进行多级内插，增益补偿模块将多级内插模块输出信号根据选择的内插级数进行增益补偿和低通滤波；MSK调制模块将经过成形滤波模块输出信号进行积分累加，输出相位值，将依据相位值查ROM表获得相互正交的I、Q基带信号送入Farrow滤波模块进行符号速率到采样速率的分数转换；载波调制模块将经过Farrow滤波处理后的I、Q两路基带信号，分别与载波通过直接数字频率合成器DDS产生的余弦分量cos[W_C(n)]、正弦分量sin[W_C(n)]相乘后再相加，输出高斯最小频移键控GMSK调制信号。数模转换D/A模块对载波调制模块输出的GMSK信号进行数模转换。

本发明提出的一种可变符号速率的GMSK信号产生装置,相对现技术具有的有益效果是：

本发明相比现有GMSK信号产生器，能够提供速率可变的GMSK信号发生装置。