高斯頻移鍵控

高斯頻移鍵控GFSK - Gauss frequency Shift Keying ,是在調製之前通過一個高斯低通濾波器來限制信號的頻譜寬度。

中文名稱高斯頻移鍵控
英文名稱Gaussian frequency-shift keying;GFSK
定  義比特流先經過高斯濾波器進行頻率調製的頻移鍵控調製。這能在頻譜效率(bit/Hz)和信噪比之間提供良好的折衷,以此提高信息傳輸質量和抗干擾度。
套用學科通信科技(一級學科),通信原理與基本技術(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:高斯頻移鍵控
  • 外文名:Gauss frequency Shift Keying
  • 簡稱:GFSK
  • 套用移動通信、航空與航海通信
調製原理,實現方式,直接調製,正交調製,調製方法,

調製原理

GFSK 高斯頻移鍵控調製是把輸入數據經高斯低通濾波器預調製濾波後,再進行FSK調製的數字調製方式。它在保持恆定幅度的同時,能夠通過改變高斯低通濾波器的3dB頻寬對已調信號的頻譜進行控制,具有恆幅包絡、功率譜集中、頻譜較窄等無線通信系統所希望的特性。因此,GFSK調製解調技術被廣泛地套用在移動通信、航空與航海通信等諸多領域中。

實現方式

GFSK調製可以分為直接調製和正交調製2種方式。

直接調製

直接調製是將數位訊號經 過高斯低通濾波後,直接對射頻載波進行模擬調頻。當調頻器的調製指數等於0.5,它就是熟知的GMSK(高斯最小頻移鍵控)調製,因此GMSK調製可以看 成是GFSK調製的一個特例。而在有的文獻中,稱具有不同BT積和調製指數的GFSK調製方式為GMSK/FM,這實際上是注意到了當調製指數不等於 0.5時,該方式不能稱為GMSK這一事實。
直接調製法雖然簡單,但由於通常調製信號都是加在PLL頻率合成器的 VCO上,其固有的環路高通特性將導致調製信號的低頻分量受到損失。因此,為了得到較為理想的GFSK調製特性,提出了一種稱為兩點調製的直接調頻技術。 在這種技術中,調製信號被分成2部分,一部分按常規的調頻法加在PLL的VCO端,另一部分則加在PLL的主分頻器一端。由於主分頻器不在控制反饋環內, 它能夠被信號的低頻分量所調製。這樣,所產生的複合GFSK信號具有可以擴展到直流的頻譜特性,且調製靈敏度基本上為一常量,不受環路頻寬的影響。但是, 兩點調製增加了GFSK調製指數控制的難度。

正交調製

正交調製則是一種間接調製的方法。該方法將數位訊號進行高斯低通濾波並作 適當的相位積分運算後,分成同相和正交兩部分,分別對載波的同相和正交分量相乘,再合成GFSK信號。相對而言,這種方法物理概念清晰,也避免了直接調製 時信號頻譜特性的損害。另一方面,GFSK參數控制可以在一個帶有標定因子的高斯濾波器中實現,而不受後續調頻電路的影響,因而參數的控制要簡單一些。正 因為如此,GFSK正交數據機的基帶信號處理特別適合於用數字方法實現。

調製方法

常見的數字調製方法如:
ASK ——幅移鍵控調製,把二進制符號0和1分別用不同的幅度來表示。
FSK ——頻移鍵控調製,即用不同的頻率來表示不同的符號。如2KHz表示0,3KHz表示1。
GFSK——高斯頻移鍵控,在調製之前通過一個高斯低通 濾波器來限制信號的頻譜寬度。
GMSK——高斯濾波最小頻移鍵控,是在MSK(最小頻移鍵控)調製器之前插入高斯低通預調製濾波器的一種調製方式。

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