基于MATLAB的MSK调制解调实现
摘要
绘制出MSK信号解调前后在时域和频域中的波形，并观察解调前后频谱有何变化以加深对MSK信号解调原理的理解。对信号叠加噪声，并进行解调，绘制出解调前后信号的时频波形，改变噪声功率进行解调，分析噪声对信号传输造成的影响。该课程设计使用的平台为MATLAB，当输入随机序列后能够得到正确的仿真结果。同时课本上的理论识得到验证。
关键词
1
时频波形、M文件、MATLAB、调制解调
MSK调制解调原理
MSK信号是一种包络恒定、相位连续、带宽最小并且严格正交的2FSK信号，其
波形如图21所示。
图21
MSK信号的波形图
11
MSK基本原理
MSK信号是一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交FSK信号。它的第k个码元可以表示为：
sktcos（wst
2fs
ak2T
tk）
ak1
k
1TtkT
21
式中，ws
为视在角载频；
ak1
；T为第k个码元确定的初始相位。等于
fs14T
由上式可以看出，当率
f0
时，码元频率
f0
f1
；当
ak1
时，码元频
等于
fs14T
。故
f1
和
的距离等于12T。这是2FSK信号最小频率间隔。
MSK信号具有特点如下：①MSK信号是正交信号；②其波形在码元间是连续的；
f③其包络是恒定不变的；④其附加相位在一个码元持续时间内线性地变化
2
；
⑤调制产生的频率偏移等于14THz；⑥在一个码元持续时间内含有的载波周期数等于14的整数倍。
12
MSK正交表示法
式21可以用频率为
fs
的两个正交分量表示。将式21进行三角公式变换，得到：
t
2Tsi
wst
sktpkcos
t
2T
coswstqksi

k
1TtkT
（31）
式中，
pkcosk1qkakcosk1
（32）
式（22）表示，此MSK信号可以分解为同相分量（I）和正交分量（Q）两部分。
13MSK信号的调制
由式（22）可知，MSK信号可以用两个正交的分量表示。根据该式构成的MSK信号的产生方框图如图22所示。
pk
cost2T
pkcost2T
pkcost2Tcoswst
coswst
差分编码
bk
串并变换
振荡
f14T
f
振荡
f
s

带通滤波
MSK信号
移相2
si
t2T
移相2
si
wst
qk
qksi
t2T
qksi
t2Tsi
wst
图22MSK调制原理图
14MSK信号的解调
f由于MSK信号是最小二进制FSK信号，所以它可以采用解调FSK信号的相干法和非相干法解调。图23是MSK信号的解调原理框图。
2iT2i1T积分判决MSK信号载波提取抽样保持p
coswst
模2乘90°相移q
r