MSK-GMSK

Questa pagina descrive le tecniche di modulazione MSK (Minimum Shift Keying) e GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Copre il modulatore GMSK e il demodulatore GMSK basato sul metodo di modulazione QPSK.

Modulazione MSK
GMSK è il derivato dello schema di modulazione MSK e MSK deriva dalla modulazione Offset QPSK. Nello schema di modulazione MSK invece dell'onda di impulso rettangolare; viene utilizzata un'onda sinusoidale a metà ciclo. La frequenza di zero logico e logico differisce della metà della velocità dei dati. L'indice di modulazione è 0.5 qui. L'equazione matematica della modulazione MSK è descritta di seguito.

La forma d'onda di modulazione MSK è illustrata di seguito nella figura per il segnale dati NRZ.





Modulazione GMSK
Lo schema di modulazione Gaussian Minimum Shift o GMSK viene utilizzato nelle tecnologie GSM / CDPD (Cellular Digital Packet Data). Esistono due metodi principali per generare GMSK. Il primo è la modulazione FSK e il secondo è la modulazione QPSK. Il primo si basa sull'architettura GCOK VCO e non è l'ideale per un demodulatore coerente. Discuteremo del secondo tipo utilizzato nel GSM illustrato nelle figure 3 e 4 di seguito. La Figura 3 menziona il modulatore GMSK e la Figura 4 menziona il demodulatore GMSK.

Fig.3 Diagramma a blocchi di modulazione GMSK

Come mostrato nel modulatore GMSK, il filtro gaussiano viene applicato al segnale NRZ dopo che è passato attraverso il blocco integratore. Questo dà Φ. Applicando la funzione COS e SIN a questo Φ emette componenti I e Q quali bit con funzione cos e sin rispettivamente usando la funzione di miscelazione. Entrambe le catene sono riassunte e daranno S (n). Lo stesso processo è ben compreso dall'equazione trigonometrica menzionata in Fig.3.

Fig.4 Diagramma a blocchi del demodulatore GMSK

Come mostrato in fig.4, il modulatore GMSK deriva fondamentalmente Φ usando la funzione arctan, che viene applicata al blocco derivatore per ottenere il segnale NRZ. Prima di effettuare questa miscelazione e il filtro passa-basso viene fatto per ottenere i componenti I e Q da due catene. Lo stesso è ben compreso dalle equazioni trigonometriche menzionate in fig. 4.

L'efficienza della larghezza di banda per MSK e GMSK è di 1 bit / s / Hz nota anche come efficienza spettrale. La Figura 5 seguente mostra MSK, forme d'onda GMSK.

Fig.5 Densità spettrale MSK / GMSK

Vantaggi- Il vettore modulato in MSK non contiene discontinuità di fase e si verificano variazioni di frequenza all'incrocio zero del vettore. Questo aiuta a mantenere basso il PAPR, quindi non richiede un amplificatore di potenza altamente lineare. L'efficienza spettrale di GMSK è migliore di MSK come mostrato nella Figura 5. Inoltre ha una complessità demodulatore ragionevolmente inferiore.

Svantaggi- La densità spettrale di potenza di MSK non diminuisce rapidamente, quindi non ridurrà completamente l'interferenza tra i canali adiacenti. Quindi GMSK è progettato con vari fattori BT. BT di 0.3 offre un buon rifiuto contro i canali adiacenti poiché la curva scende rapidamente come mostrato in Figura 5.

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