1、MSK信號(hào)的數(shù)字解調(diào)新方法MSK調(diào)制方式具有頻帶利用率高，帶外輻射較小等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)。由于數(shù)字信號(hào)處理方式的發(fā)展，人們開(kāi)始注重研究通信信號(hào)的數(shù)字化解調(diào)方式。對(duì)于一些典型的調(diào)制方式如：ASK、FSK等提出了相應(yīng)的解調(diào)方式，其中關(guān)于FSK調(diào)制的數(shù)字解調(diào)方法研究較多，提出了采用功率譜估計(jì)、STFT變換等諸多解調(diào)方式。對(duì)于MSK調(diào)制方法，一般都是將MSK看成一種特殊的FSK信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化解調(diào)。但是由于MSK信號(hào)的調(diào)制指數(shù)很小、信號(hào)載頻很難分離使得最終解調(diào)效果較差。本文根據(jù)MSK信號(hào)特點(diǎn)提出了一種基于MSK信號(hào)特殊點(diǎn)FFT的實(shí)部或虛部比較判決的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)MSK信號(hào)的數(shù)字解調(diào)。計(jì)算機(jī)仿

2、真結(jié)果表明該算法是簡(jiǎn)單、有效的。由于該方法充分利用了MSK信號(hào)的數(shù)字特征，因此與功率譜估計(jì)、STFT等方法相比解調(diào)效果有很大的改善。1 MSK數(shù)字解調(diào)算法描述設(shè)一個(gè)碼元的采樣點(diǎn)為N，F(xiàn)FT變換的點(diǎn)數(shù)為N，MSK可以看成一種特殊的FSK，從MSK信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式可以得出，MSK一個(gè)碼元內(nèi)的信號(hào)是一個(gè)正弦信號(hào)，載波頻率為人士o25人。根據(jù)傳輸信號(hào)的不同MSK的信號(hào)經(jīng)過(guò)FFT變換應(yīng)該在對(duì)應(yīng)的k1,k2點(diǎn)上取最大模值：其中，round(z)表示離x最近的整數(shù)。假設(shè)ak1，一個(gè)碼元內(nèi)的采樣點(diǎn)進(jìn)行FFT后晨：和是：點(diǎn)上的值分別為；因?yàn)閒d,fc與f3之間是整數(shù)倍的關(guān)系，因此上式的虛部為零。根據(jù)MSK信號(hào)F

3、FT變換的特點(diǎn)，當(dāng)ak1時(shí)，F(xiàn)FT變換后應(yīng)該在k1點(diǎn)上模最大，由于其虛部為零故對(duì)應(yīng)的實(shí)部取得最大值。下面計(jì)算FFT變換后是：點(diǎn)的實(shí)部：時(shí)，Real(1)等于105，而Real(2)為05。這樣就可以根據(jù)一個(gè)碼元內(nèi)信號(hào)的FFT在尾：和尾：點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的實(shí)部大小進(jìn)行判決，而不是傳統(tǒng)地根據(jù)k1和k2。點(diǎn)的模值大小進(jìn)行判決。在此還有一個(gè)問(wèn)題是由于MSK是一個(gè)相位連續(xù)的調(diào)制系統(tǒng)，在不同的碼元之間存在相位積累的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)一個(gè)碼元之后相位積累為05，即本碼元內(nèi)按照k1點(diǎn)和k2點(diǎn)FFT的實(shí)部進(jìn)行判決，則在下一個(gè)碼元內(nèi)應(yīng)該以對(duì)應(yīng)點(diǎn)的虛部進(jìn)行判決。由上面的分析可以得到解調(diào)步驟：輸入數(shù)據(jù)；將輸人數(shù)據(jù)按照碼元寬度進(jìn)行分隔

4、；計(jì)算對(duì)應(yīng)的是k1點(diǎn)和k2點(diǎn)上的FFT；根據(jù)上個(gè)碼元的判決方式?jīng)Q定本次采用實(shí)部判決還是虛部判決；輸出解調(diào)結(jié)果；將本次判決方式反給輸入端。2 誤碼率與系統(tǒng)性能估算設(shè)dA1，碼元速率為5MHz，載波頻率為20MHz，采樣頻率為100MHz；噪聲為050MHz的寬帶高斯白噪聲，F(xiàn)FT變換點(diǎn)數(shù)為4 096點(diǎn)。假設(shè)在此碼元內(nèi)以實(shí)部判決，則誤碼率分析如下：在不同的信噪比下該算法的理論值、蒙特卡羅仿真結(jié)果以及采用最佳接收誤碼率情況如圖1所示，從圖中可以得出：理論值和實(shí)驗(yàn)擬合情況較好，說(shuō)明算法有效；而該算法與最佳接收解調(diào)方式相比性能下降3db。使用本方法進(jìn)行解調(diào)的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)就是在系統(tǒng)頻偏很大的情況下依然可以

5、正常解調(diào)，這樣該方法就可以應(yīng)用于通信偵察與截獲場(chǎng)合。在這些場(chǎng)合下信號(hào)的特征往往要偵察方根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行估計(jì)，這樣就存在估計(jì)偏差的問(wèn)題。MSK的最佳接收方式對(duì)載波要求非常嚴(yán)格，使得偵察方很難利用估計(jì)載波進(jìn)行解調(diào)，而本算法解決了這一問(wèn)題。圖2是在不同的載波頻偏下采用不同解調(diào)方式得到的誤碼率情況。由圖中可以看出采用本算法很好地解決了估計(jì)頻偏的問(wèn)題。3 結(jié)語(yǔ)由上面解調(diào)過(guò)程可以看出，在解調(diào)過(guò)程中根據(jù)MSK信號(hào)的特征，采用一個(gè)碼元內(nèi)信號(hào)FFT變換的實(shí)部或虛部進(jìn)行比較判決，而不是使用信號(hào)的模值進(jìn)行比較判決，很好地解決了使用其他數(shù)字解調(diào)方式所不能解決的問(wèn)題：分離出了MSK信號(hào)的兩個(gè)頻點(diǎn)，抑制了一半的噪聲功率，實(shí)現(xiàn)了MSK信號(hào)的數(shù)字化解調(diào)。另外該算法的計(jì)算量很