一种软件无线电GMSK非相干接收机-Read.PDF

第8 卷 第5 期 电路与系统学报 Vol. 8 No.5 2003 年 10 月 JOURNAL OF CIRCUITS AND SYSTEMS October ，2003 文章编号：1007-0249 (2003) 05-0 127-05 * 一种软件无线电GMSK 非相干接收机 赵民建， 仇佩亮， 李国纲 （浙江大学信息与电子工程学系，浙江 杭州 310027 ） 摘要：本文给出了一种适用于软件无线电的突发模式非相干GMSK 接收机。该接收机可以在很短的前导字序列内 完成载波和符号同步，采用线性近似的非相干检测算法来对非线性的GMSK 信号实现解调。该接收机采用前馈结构实 现快速同步，同时具有较低的计算复杂度和相对优越的性能，适合于在线性软件无线电接收机平台上实现。通过仿真 给出了该接收机与几种典型GMSK 接收机的性能比较，并且在实际软件无线电平台上得到验证。 关键词：GMSK；软件无线电；非相干解调 中图分类号：TN911.22 文献标识码：A 1 引言 GMSK 是一种连续相位调制方式。由于它具有较好的功率效率和频谱利用率，因而在无线通信领 域得到了广泛应用，如 GSM 系统、GPRS 系统、无线局域网、航空数据链等。非相干的GMSK 解调 [1] 算法，由于对载波频偏和相偏有较好的鲁棒性，并且能有效降低宽带接收机的实现复杂度 ，因此越 来越得到人们的重视。 一般的GMSK 接收机采用模拟解调，信号下变频至基带后才进行数字化处理。而软件无线电接收 [2] 机是在 RF 或高中频上对信号进行数字化，再由数字下变频器和DSP 进行全数字解调 。那么如何在 软件无线电平台上实现 GMSK 信号解调呢？由于GMSK 是连续相位的非线性调制，要在线性接收机 [3,5,7] 平台上实现GMSK 信号的解调，就需要对其进行线性近似。有关文献 研究了用OQPSK 信号形式 来近似GMSK 信号的原理。文献[3] 阐述了一种用线性解调的方法实现GMSK 信号接收的原理，但是 没有给出相应的同步算法，因此没有给出这种接收机的性能评价。本文针对突发GMSK 信号，用基于 [4] FFT 的载波频偏、符号时钟误差联合估计算法 ，用升余弦函数作匹配近似，再利用差分检测实现 GMSK 信号的非相干解调。 2 GMSK 信号的线性近似表示 GMSK 调制信号可以表示如下： 2E t s (t) b cos[w t p d g (t nT )dt q ] , d 1, 0 t LT （1） T 0 n b n b b n 1 1 t T / 2 t T / 2 g t rect t T h t Q pB b