GMSK调制器电路设计与FPGA实现

时间：2025-07-14

GMSK调制器电路设计与FPGA实现

第5卷第 1 l期21年 1 01月

电讯技术T lc mmu iain En ie rn ee o n c t gn ei g o

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文章编号：0 1 9 X 2 1 ) l 0 1 4 1—8 3 (0 1O一0 3—0

G K调制器电路设计与 F G MS P A实现李汉桥陈海腾2姚亚峰2,,(. 1武汉软件工程职业学院软件工程系，武汉 40 7 2中国地质大学机械与电子信息学院， 30 6; .武汉 407 ) 304

摘要：分析了 G S M K调制原理，计了 G K调制器的一种全数字实现电路。该电路采用查表法设 MS

实现高斯滤波功能，用 C R I采 O D C算法完成正交调制信号输出，有电路规模小、具精度可调、用灵应活等特点。该电路通过了 F G P A验证并成功应用于 T T A集群通信系统。 ER 关键词： T A集群通信；件无线电；字调制；字信号处理； E T R软数数高斯滤波最小频移键控；电路设计中图分类号：N 1 .2 T 9 I 7文献标识码： A d i1 .9 9 ji n 10— 9 x 2 1 .10 7 0:0 36/ . s .0 1 8 3 .0 1O .0 s

De i n a d FPGA m p e e t to f a GM S M o u a o r u t sg n I lm n a in o K d l t r Ci c iL/Ha— i o n qa, C HEN itn Ha—e g2,

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h o ao, hn nvr t o esi csWu a 30 4 C i ) fmli C iaU i sy f oc ne, hn4 0 7, h a tn e i G e nAb ta tT e te r f MS G u s nFl rdMii m S i yn ) d lt ni a aye n ecrut sr c: h h oyo G K( a si iee nmu hf Keig mo

uai S n lsda dt i i a t t o h co d ltri mpe ne fmo u ao S i lme td.Th u sfl ri mp e n e a e n lo u a l n h rh g n l d l— e Ga s t Si lme td b s d o o k p tb ea d te ot o o a i e mo u a

t n s n li g n rtd b 0 DI C r iae R t t n D g tlC mp tr ag r h i i i a s e e ae y C R C( o dn t oa i ii o u e ) lo t m n GMS d l o i o g o a i K mo ua r cr t—

cl Otec cii s p, dut l adf x l. e fdb P A adi sces l p ldi T— ut i uts i l ajs b n ei e I ivr e yF G n cs ul api ,S h r m e ae l b ts i i su f y e nET RA o mm n c t n s se en ia i y t ms o .

Ke r s T、 t kn o ywo d:刚 I mn ig cmmu iain sf ae d f e a i( D; i tlmo uai认 nct;o w r e nd rdo S R) dg a o t i i d lt n;D P;G K; o S MScru td sg ic i e in

信标准和 T T A集群通信标准中所规定的调制方 E R

l引言高斯滤波最小频移键控 ( a s a ie d M n G us nFl r ii i teI l Si eig G S )制技术是在 MS Mii n U hf K y, M K调 U t n K( n—

式，无线通信中得到了广泛 J _ 2。在立用 1一 . GS M K调制器一般采用模拟滤波器和压控振荡器来实现，模拟电路的实现方式灵活性低，但参数配置需要通过改变片外硬件参数来实现 l引。由于全 3,数字化通信系统的发展，得过去以模拟或模数混使

I l S i K y g调制基础上发展起来的一种数字 U l h ei ) Ul f t n

调制方式，其特点是数据流进行频率调制前先通过一

合的 G S M K调制器已不能适应现代化系统需求，因而要求调制器设计的全数字化。本文设计了一种全数字的 G K调制器电

路，调制器采用正交调制 MS该

个高斯滤波器进行预调制滤波，以减小两个不同

频率载波切换时的跳变能量，得在相同数据传输使速率时频道间距可以变得更紧凑。G S M K调制信号在交越零点不但相位连续，而且平滑过渡，因此 G M— S K信号比 M K信号具有更窄的带宽，以满足移 S可动通信中对带外辐射的严格要求，它是 G M移动通 S收稿日期：0 0 0 6修回日期：0 0—1 2 1—1—2: 21 2—1 4

方法，入序列先通过数字高斯滤波器，进行数字输再积分，后再对积分相位通过坐标旋转数字计算然( ori t R t i it o p t, O D C方法分 C o n e o t nDg a C m u r C R I ) d a ao il e

别获取正余弦值，即得到调制的基带正交信号。

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电讯技术

2 1经 01

本文详细介绍 r该涮制器设计原理和方法，接着还对其进行了 Maa tb仿真和 F G l P A原型验证，并且给出了关键设计源码。该调制器电路具有全数字化、于集成等特点，以方便应刷于软件无线电、便可

形脉冲通过滤波器后，其输出扩展到 3码元宽度。也就是说，当输人一个宽度为的脉冲时，响应其输出被展宽，其输出将影响前后各一个码元的响应，当然它也受到前后各一个码元的影响。可见，输入码元在通过高斯滤波后，已不可避免地引入了码间

数字中频等收发设备。

_扰。但有意引入可控的码间干扰， f以压缩调制信

2基本原理G S M K调制原理就是输入的双极性不归零码 ( R )通过高斯滤波器进行滤波，后再进行 NZ先然M K调制， G K调制是在 M K调制器之前加入 S即 MS S高斯低通预调制滤波器实现的。G K涮制器设计 MS

号的频谱，调时利用预知前后码元的相关性，解仍可以准确地进行解调判决。

3电路设计G S M K调制器具体设计思路是：入序列通 n输过高斯滤波后的输出是通过查找表获取，然后对输