MSK(概念)

MSK(概念)

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最小頻移鍵控MSK (Minimum Shift Keying)是一種特殊的連續相位的頻移鍵控 (CPFSK)。其最大頻移為比特速率的1/4,即MSK是調製係數為0.5的連續相位的FSK。

基本介紹

  • 中文名:最小頻移鍵控
  • 外文名:Minimum Shift Keying 
介紹,數學表達,調製方式,

介紹

數字調製中,最小頻移鍵控(Minimum-Shift Keying,縮寫:MSK)是一種連續相位的頻移鍵控方式,在1950年代末和1960年代產生。與偏移四相相移鍵控(OQPSK)類似,MSK同樣將正交路基帶信號相對於同相路基帶信號延時符號間隔的一半,從而消除了已調信號中180°相位突變的現象。與OQPSK不同的是, MSK採用正弦型脈衝代替了OQPSK基帶信號的矩形波形,因此得到恆定包絡的調製信號,這有助於減少非線性失真帶來的解調問題。

數學表達

MSK的調製信號可以表達為:
代表周期為2T的奇偶位信息序列所產生的矩形波形。運用三角變換,此表達可以轉換成頻率和相位調製更明顯的形式。
相同,bk(t)為 +1,反之則為 -1。若
為 1,
則為零,反之則為
。由此可見,信號是經頻率及相位調製的, 而且相位作連續線性變化。

調製方式

FSK方式中,相鄰碼元的頻率不變或者跳變一個固定值。在兩個相鄰的頻率跳變的碼元之間,其相位通常是不連續的。MSK是對FSK信號作某種改進,使其相位始終保持連續不變的一種調製。
MSK又稱快速移頻鍵控(FFSK)。這裡“最小”指的是能以最小的調製指數(即0.5)獲得正交信號;而“快速”指的是對於給定的頻帶,它能比PSK傳送更高的比特速率。
MSK是一種在無線移動通信中很有吸引力的數字調製方式,它具有以下兩種主要的特點:
  1. 信號能量的99.5%被限制在數據傳輸速率的1.5倍的頻寬內。譜密度隨頻率(遠離信號頻寬中心)倒數的四次冪而下降,而通常的離散相位FSK信號的譜密度卻隨頻率倒數的平方下降。因此,MSK信號在帶外產生的干擾非常小。這正是限帶工作情況下所希望有的寶貴特點。
  2. 信號包絡是恆定的,系統可以使用廉價高效的非線性器件。
MSK調製方式是數字調製技術的一種。數字調製是數位訊號轉換為與信道特性相匹配的波形的過程。調製過程就是輸入數據控制(鍵控)載波的幅度、頻率和相位。
MSK屬於恆包絡數字調製技術。現代數字調製技術的研究,主要是圍繞著充分的節省頻譜和高效率地利用可用頻帶這箇中心而展開的。隨著通信容量的迅速增加,致使射頻頻譜非常擁擠,這就要求必須控制射頻輸出信號的頻譜。但是由於現代通信系統中非線性器件的存在,引入了頻譜擴展,抵消了傳送端中頻或基帶濾波器對減小帶外衰減所做的貢獻。這是因為器件的非線性具有幅相轉換(AM/PM)效應,會使己經濾除的帶外分量幾乎又都被恢復出來了。為了適應這類信道的特點,必須設法尋找一些新的調製方式,要求它所產生的己調信號,經過發端帶限後,雖然仍舊通過非線性器件,但是,非線性器件輸出信號只產生很小的頻譜擴展。

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