最小频移键控(MSK)正交调制与相干解调系统的仿真
数字调制技术之MSK
最小频移键控（MSK）是 2FSK 的改进，它是二进制连续相位频移键控的一 种特殊情况。2FSK 信号虽然性能优良，易于实现，并得到了广泛的应用，但它 还存在一些不足之处。首先，它的频带利用率较低，所占用的频带宽度比 2PSK 大；其次，用开关法产生的 2FSK 信号其相邻码元的载波波形的相位可能不连续， 通过带限系统后，会产生影响系统性能的包络起伏。此外，2FSK 信号的两种波 形不一定保证严格正交，而对于二进制数字调制信号来说，两种信号相互正交将 改善系统的误码性能。为了克服上述缺点，对 2FSK 信号进行改进，提出 MSK 调制方式。
cos 2π( 1 16( f
f fc )Ts f c ) 2 Ts 2
式中， 为载频， 为码元宽度。 按照上式可以画出 MSK 信号的功率谱曲线。
图中实线为 MSK 功率谱曲线。图中横坐标是以载频为中心画的，即横坐标
代表频率 ( f fc ) ；Ts 表示二进制码元间隔。 图中还给出了其他几种调制信号的功率谱密度曲线作为比较。由图可见，与
cosct
ak
cosk
sin
πt 2Ts
sin ct
Ik
cos
基于System+View的MSK系统仿真
以称为最小频移键控；４）以载波相位为基础的信号相位，在一个码元内准确地线性变化（ｎ＇／２）或（－ｘ／２）；５）在一个码元期间内，信号应包括四分之～个载波周期的整数倍；６）在码元转换时刻，信号的相位是连续的。
囝２ＭＳＫ解调器原理框图产生ＭＳＫ信号的方案有很多种，正交幅度键控法是其中的一种，它把ＭＳＫ看作是由彼此正交的载波分别被函数ｃｏｓｆａ（ｔ）和ｓｉｎ（ｏｆｆ）进行振幅调制后合成的。
采用正交调制法的信号表达式为：．Ｓ，脚（，）＝ｃｏｓ≯ｔｃｏｓ（ｚｒｔ／２Ｔｂ）ｃｏｓｃｏｏ，一ａｔＣＯＳ丸ｓｉｎ（ｎｔ／２Ｔｂ）ｓｉｎｃｏｏｒ（１）＝Ｉｋｃｏｓ（ｎｔ／２Ｔｂ）ｅｏｓｃｏｄ＋Ｑｋｓｉｎ（ｎｔ／２Ｔｂ）ｓｉｎｃ００实现ＭＳＫ调制器的步骤为：先将输入的基带信号进行差分编码，然后将其分成Ｉ、Ｑ两路，并相互交错一个码元宽度，再用加权函数ＣＯＳ（Ｚａ／２ｒ６）和ｓｉｎ（ｚａ／２瓦）分别对Ｉ、Ｑ两路数据加权，最后将两路数据分别用正交载波调制。
ＭＳＫ使用相干载波最佳接收机解调，利用串并转换、差分译码来实现。
调制器和解调器的原理框图如图１和图２。
图３ＭＳＫ调制和解调的ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ仿真电路图２９５２ＭＳＫ系统仿真及分析（１）ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ的基本功能ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ软件专门用于对现代工程与科学系统设计、仿真的一种综合性的动态系统分析环境。
ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ拥有全面而庞大的功能模块库和各种强有力的辅助工具，它提供了一种先进的系统分析引擎，分析的对象非常广泛，从模拟、数字信号处理，到滤波器、控制系统和通信系统，以及各种通用数字模型的仿真、设计和验证等等。
它尤其适用于信号级的系统分析，在通信系统设计与分析中使用更为广泛。
（２）ＭＳＫ系统的ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ仿真根据ＭＳＫ的原理框图，可得到ＭＳＫ系统的ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ仿真电路图如图３所示。
在进行系统仿真之前，首先必须在系统定时窗口定义系统仿真的起始和终止时间、采样速率、采样间隔、采样点数、频率分辨率和系统的循环次数。
MSK调制仿真通信课设
MSK调制仿真1.课程设计目的（1）加深对MSK基本理论知识的理解。
（2）培养独立开展科研的能力和编程能力。
（3）研究MSK连续相位技术，通过MATLAB软件对其进行仿真观察其调制过程。
2.课程设计要求（1）分有噪声和无噪声两种情况给出MSK已调信号的时域波形、频谱（功率谱）。
（2）对上述图进行必要的分析，以得出MSK的相关结论。
3.相关知识数字调制是数字信号转换为与信道特性相匹配的波形的过程。
调制波是二进制（或M进制）的已编码的数字基带码流。
调制的过程就是输入数据控制（键控）载波的幅度、频率和相位。
MSK 是在数字调制技术上发展起来的。
它是二进制连续相位频移键控（CPFSK）的一种特殊情况。
3.1最小频移键控频移键控和相位键控一样，由于调制信号包络恒定，有利于在非线性的信道中传输。
MSK是二进制连续相位FSK 的一种特殊情况，有时叫做快速频移键控（FFSK），有时也叫做最小频移键控（MSK）。
这两种名称的侧重点不同：MSK 的“最小（minimum）”二字指的是这种调制方式能以最小的调制指数（h=0.5）获得正交的调制信号，而FFSK 的“快速”二字指的是对于给定的频带，它能比BPSK 传输更高速率的数据。
3.2 MSK的基本概念若CPFSK 信号表示为：式中相位ϕ(t )是时间t 的连续函数，标称载频fc是f2和f1的算术平均值，即:式中，频率f2代表所传输数字序列{ak}中符号“1”，f1代表符号“－1”。
（实际上传输数字序列{ak}中符号“1”和“－1”，相当于二进制数据中的“1”和“0”，如图3-2）。
这样CPFSK信号用以下形式区分符号“1”和“－1”：式中，ϕk是t=kTb时刻ϕ(t)的值，它与调制过程的以往状态有关，它是为了保证t=kTb时相位连续而加入的相位常数。
调制指数为： (1)考虑ϕk取值和调制指数h，可把（1）式统一表达式如下: (2)当（2）式中的h=0.5时，就得到了MSK信号的数学表达式：式中，ak取值±1。
基于MATLAB的MSK系统原理仿真分析
本 科 毕 业 论 文
基于 MATLAB 的 MSK 系统原理仿真分析
学生姓名 指导教师 院、系、中心 专业年级 论文答辩日期
丁小龙
学号
020252007005
孙华明老师 信息科学与工程学院电子系 2007 级 电子信息工程
关键词： MSK；MATLAB；Simulink; 仿真分析；调制解调
MATLAB-based simulation of MSK System Principle
Abstract
Today's society has entered the information age, in a variety of information technology, information transmission and communication plays a supporting role. For information transmission, digital communication has become an important tool. Signal from the analog modulation is also continued widespread conversion to digital form, therefore,digital modulation has become one focus of the study, the commonly used digital modulation are: amplitude shift keying (ASK) modulation, frequency shift keying (FSK) Modulation and phase shift keying (PSK) modulation. Minimum frequency shift keying (MSK) is a frequency shift keying (FSK) for an improved, MSK modulation is a relatively good performance of the novel digital modulation, it is attracted to the unique properties of engineering staff, is constantly Be applied to various types of communication systems, a nonlinear digital radio communication system using one of the most efficient modulation. In this paper, using theoretical and experimental analysis of a combination method , the system introduces the principle and characteristics of MSK modulation and demodulation, and MATLAB by using its time domain and frequency domain simulation, and by using Matlab's Simulink simulation module to simulate them, along with a brief description of MSK modulation and demodulation application case and prospects .
MSK调制解调系统地设计
MSK调制解调系统的设计[摘要] 最小频移键控（MSK）是恒定包络调制技术，它具有相位连续、频带利用率高的特点，是在无线通信领域中很有吸引力的数字调制方式，目前在短波、微波和卫星通信中均被采用。
本文研究了最小频移键控系统调制与解调的工作原理，并给出了基于MATLAB软件环境下的程序仿真及simulink下系统的模块搭建实现两种方式的实现。
运用m语言进行仿真，主要是依照MSK系统的工作原理绘制出流程图，最后写出程序进行仿真，并给出每一步骤的仿真结果图形。
运用simulink进行系统的模块搭建，是将系统分为调制与解调两个子模块，再将这两个子模块连接成整体的MSK系统模块进行仿真。
最后给出全系统的仿真运行结果及其分析研究结果。
[关键字]MSK； Matlab；Simulink；调制解调Simulation of MSK Modulation and Demodulation System[Abstract] Minimum Shift Keying (MSK) is a constant envelope modulation techniques, it has a continuous phase, high bandwidth efficiency characteristics, is very attractive in the field of wireless communications, digital modulation, shortwave, microwave and satellite communicationsmedium were used. In this paper, the working principle of minimum shift keying modulation and demodulation, and gives the realization of program simulation and simulink system module in the MATLAB software environment to build in two ways. M language simulation, the main draw a flow chart in accordance with the MSK system works, and finally write the program simulation, and gives each step of the simulation results graphics. Use simulink module of the system construction, the two sub-modules of the system is divided into modulation and demodulation, and then two sub-modules connected into the overall MSK system module for simulation. Finally, the simulation run of the system-wide results and their analysis results.[Key words]MSK; Matlab ;Simulink; Modulation and Demodulation目录引言 (1)1 方案的论证与选择 (3)1.1 基于SystemView的设计 (3)1.2 基于Matlab的设计 (3)1.3 基于FPGA的设计 (3)1.4 方案选择 (4)2 MSK信号调制解调原理 (5)2.1 MSK的特点 (5)2.2 MSK的调制原理 (5)2.3 MSK的解调原理 (10)2.4 MSK的性能分析 (11)3 基于Matlab的MSK调制解调系统的设计 (13)3.1 Matlab中的m语言和Simulink简介 (13)3.2 运用m语言设计MSK调制解调系统 (14)3.2.1运用m语言设计的流程图 (14)3.2.2测试结果及分析 (15)3.3运用Simulink设计MSK调制解调系统 (18)3.3.1 Simulink MSK调制模块设计 (18)3.3.2 Simulink MSK解调模块设计 (19)3.3.3 测试波形分析 (21)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A 英文文献原文 (28)附录B 英文文献译文 (38)附录C m程序 (49)引言随着经济的发展，人们对通信系统的需求越来越来高。
基于MATLAB的MSK系统的仿真设计
（1）天线要将低频信号有效的辐射出去，他的尺寸就必须很大。例如，频率为1000hz的电磁波，其波长为300000m，即300km。如果采用1/4波长的天线，这天线的长度为75000m，实际上是很难办到的。
= ＋（ － ） （ ）
即：当 ＝ 时， = ；
当 ≠ 时， = ±（ ）π；
若令 ＝0，则 ＝0或±π，此式说明本比特内的相位常数不仅与本比特区间的输入有关，还与前一个比特区间内的输入及相位常数有关。由附加相位函数θk(t)的表示式可以看出，θk(t)是一直线方程，其斜率为 截距为φk。由于ak的取值为±1，故是分段线性的相位函数。因此，MSK的整个相位路径是由间隔为Ts的一系列直线段所连成的折线。在任一个码元期间Ts，若ak=+1，则θk(t)线性增加；若ak=-1， 则θk(t)线性减小。对于给定的输入信号序列{ak}，相应的附加相位函数θk(t)的波形如图所示。对于各种可能的输入信号序列，θk(t)的所有可能路径是一个从-2π到+2π的网格图。
根据已调信号的频谱结构特点的不同，数字调制还可以分为线性调制和非线性调制。在线性调制中已调信号的频谱结构和基带信号的频谱结构相同，不同的只是频率位置的搬移。非线性调制中，已调信号的频谱结构和基带信号的频谱结构不同，不是简单的频谱搬移，而是有新的频率成分出现了。振幅键控属于线性调制，频移键控属于非线性调制。
然而，数字通信的许多优点都是用比模拟通信占据更宽的带宽的系统频带而换来的。以电话为例，一路模拟电话只占据4khz的带宽，而一路传输质量相同的数字电话这可能要占用数十千赫兹的带宽。 在系统频带紧张的场合，数字通信这一缺点显得很突出，但是在系统频带富裕的场合，比如毫米波通信，光通信等场合，数字通信几乎成了唯一的选择。
GMSK的调制设计与仿真
成都理工大学工程技术学院毕业论文GMSK的调制设计与仿真作者姓名：专业名称：指导教师：讲师摘要随着现代通信技术的发展，许多优秀的调制技术应运而生，其中高斯最小频移键控（GMSK）技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方法，它具有良好的功率谱特性和较好的抗干扰性能，特别适用于无线通信和卫星通信。
目前，很多通信标准都采用了GMSK技术，例如，GSM，DECT等。
本文首先介绍了MSK的一般原理以及MSK的调制解调方法，接着重点对GMSK的调制原理和调制方法进行了阐述，然后，研究了GMSK的差分解调方法并进行了比较，最后用Matlab软件进行仿真及结果分析。
关键词：高斯最小频移键控（GMSK）,解调，调制AbstractWith the development of modern communication technology,a lot of excellent modulation technology arises at the historic moment,which Gaussian minimum frequency shift keying(GMSK)technology is a wireless communication in one of the more prominent of a binary modulation method,it has good power spectral characteristics and good anti-jamming performance,especially suitable for wireless communication and satellite communication.At present,many communication standards have adopted the GMSK technology,for example,GSM,DECT,etc..In this paper,we first introduce the MSK general principle and the MSK modulation and demodulation method,then focus on the GMSK modulation principle and modulation method are described,then,the study of the difference of GMSK decomposition method and the comparison, finally using MATLAB software for simulation and analysis of results. Keywords:Gauss minimum frequency shift keying(GMSK), demodulation,modulation目录GMSK的调制设计与仿真 (I)摘要 (II)Abstract (III)目录 (IV)前言 (1)1绪论 (2)1.1课题的研究背景及意义 (2)1.2GMSK调制技术的国内外研究动态 (2)1.3论文主要研究内容和章节安排 (4)1.3.1论文的主要研究内容和创新点 (4)1.3.2本文的章节安排 (5)2GMSK调制解调的相关理论 (6)2.1GMSK简介及工作原理和特点 (6)2.1.1GMSK简介 (6)2.1.2为什么采用GMSK调制方式 (8)2.1.3GMSK调制方式的工作原理及特点 (8)2.2GMSK调制原理 (10)2.2.1GMSK调制解调的优点及应用 (10)2.2.2GMSK正交调制基带信号产生原理 (10)3GMSK解调 (15)3.1GMSK调制解调实现方法 (15)4实验结果分析 (18)4.1仿真介绍 (18)4.2GMSK系统的功能模块设计 (19)4.2.1信号发生模块 (19)4.2.2调制与解调模块 (19)4.2.3误码率计算模块 (20)4.2.4波形观察模块 (21)4.3GMSK调制与解调波形 (23)5结束语 (30)参考文献 (31)前言信号的调制解调在通信系统中具有重要作用,它不仅可以将调制信号转换成便于传播的已调信号,而且可以抑制噪声干扰,提高信号的传输质量。
最小频移键控(MSK)和高斯最小频移键控
最小频移键控（MSK）和高斯最小频移键控1．正交2FSK信号的最小频率间隔（1）非相干检波法接收时的最小频率间隔频率间隔要求当m＝1时得到最小频率间隔，即。
（2）相干检波法接收时的最小频率间隔频率间隔要求正交的2FSK信号的最小频率间隔为。
2.MSK信号的基本原理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2FSK信号。
其波形图如图8-6所示。
图8 -6 MSK信号波形示例（1）MSK信号的频率间隔①码元表示MSK信号的第k个码元可以表示为式中，ωc＝2πf c，为载波角载频；a k＝±1（分别对应输入码元为“1”或“0”）；T B为码元宽度；φk为第k个码元的初始相位。
②码元频率当输入码元为“1”时，a k＝＋1，故码元频率；当输入码元为“0”时，a k＝－1，故码元频率。
MSK信号的频率间隔为为相干解调时正交2FSK信号的最小频率间隔。
（2）MSK码元中波形的周期数一个码元持续时间T B内包含的正弦波周期数式中，N为正整数；m＝1,2,3,…；；无论频率f1和f0等于何值，两种码元包含的正弦波数相差个周期，且一个码元持续时间内包含的正弦波周期数是1/4载波周期数的整数倍。
（3）MSK信号的相位连续性①相位连续性条件前一码元末尾的相位等于后一码元开始时的相位，MSK信号的前后码元之间存在相关性。
即②附加相位连续性第k个码元的附加相位为按照相位连续性，当t＝kT B时，附加相位θk-1(kT B)是第k个码元的初始附加相位θk(kT B)。
即每经过一个码元的持续时间，MSK码元的附加相位改变±π/2，以此画出MSK信号附加相位θk(t)的轨迹图如图8-7所示。
由图8-7可以看出，附加相位在码元间是连续的。
图8-7 MSK信号附加相位图（4）MSK信号的正交表示法①表达式式中②特点p k当k等于奇数时可能改变符号，q k当k等于偶数时可能改变符号，即两者不可能同时改变符号，MSK信号举例如下表8-1所示，可知MSK信号相当于是一种特殊的OQPSK信号，其包络是正弦形，而不是矩形。
MSK调制解调系统的设计
MSK调制解调系统的设计[摘要]最小频移键控（MSK）是恒定包络调制技术，它具有相位连续、频带利用率高的特点，是在无线通信领域中很有吸引力的数字调制方式，目前在短波、微波和卫星通信中均被采用。
本文研究了最小频移键控系统调制与解调的工作原理，并给出了基于MATLAB软件环境下的程序仿真及simulink下系统的模块搭建实现两种方式的实现。
运用m语言进行仿真，主要是依照MSK系统的工作原理绘制出流程图，最后写出程序进行仿真，并给出每一步骤的仿真结果图形。
运用simulink进行系统的模块搭建，是将系统分为调制与解调两个子模块，再将这两个子模块连接成整体的MSK系统模块进行仿真。
最后给出全系统的仿真运行结果及其分析研究结果。
[关键字]MSK； Matlab；Simulink；调制解调Simulation of MSK Modulation and Demodulation System[Abstract]Minimum Shift Keying (MSK) is a constant envelope modulation techniques, it has a continuous phase, high bandwidth efficiency characteristics, is very attractive in the field of wireless communications, digital modulation, shortwave, microwave and satellite communicationsmedium were used. In this paper, the working principle of minimum shift keying modulation and demodulation, and gives the realization of program simulation and simulink system module in the MATLAB software environment to build in two ways. M language simulation, the main draw a flow chart in accordance with the MSK system works, and finally write the program simulation, and gives each step of the simulation results graphics. Use simulink module of the system construction, the two sub-modules of the system is divided into modulation and demodulation, and then two sub-modules connected into the overall MSK system module for simulation. Finally, the simulation run of the system-wide results and their analysis results.[Key words]MSK; Matlab ;Simulink; Modulation and Demodulation目录引言···························1 方案的论证与选择 (3)1.1 基于SystemView的设计 (3)1.2 基于Matlab的设计 (3)1.3 基于FPGA的设计 (3)1.4 方案选择 (4)2 MSK信号调制解调原理 (5)2.1 MSK的特点 (5)2.2 MSK的调制原理 (5)2.3 MSK的解调原理 (10)2.4 MSK的性能分析 (11)3 基于Matlab的MSK调制解调系统的设计 (13)3.1 Matlab中的m语言和Simulink简介 (13)3.2 运用m语言设计MSK调制解调系统 (14)3.2.1运用m语言设计的流程图 (14)3.2.2测试结果及分析 (15)3.3运用Simulink设计MSK调制解调系统 (18)3.3.1 Simulink MSK调制模块设计 (18)3.3.2 Simulink MSK解调模块设计 (19)3.3.3 测试波形分析 (21)结束语..........................致谢...........................参考文献.........................附录A 英文文献原文. (28)附录B 英文文献译文 (38)附录C m程序 (49)引言随着经济的发展，人们对通信系统的需求越来越来高。
MSK
中心频率：
fc n 4T s , n 1,2 ，
MSK信号的相位连续性
sMSK (t ) A cos(ct
ak
2Ts
t k )
(k 1)Ts t kTs
波形（相位）连续的一般条件是前一码元末尾的总相位等于 后一码元开始时的总相位，即： ak 1 ak t k 1 |t kTS t k |t kTS 2Ts 2Ts 由上式推导出下列递归条件：
(k 1) T s t k T s
MSK信号的调制与解调
MSK信号的调制
Ik
cos(t / 2T s )
I k cos(
t
2T s
)
I k cos(
2T s
t ) cos( c t )
cos c t
sin(t / 2T s )
延迟T s
sin c t
Qk
Q k sin (
t
2T s
)
Q k sin(
2T s
t ) sin( c t )
MSK信号产生原理框图
MSK信号的调制与解调
MSK信号的解调
2k T s
cos c t
sin c t
(2k 1)T s
MSK相干解调框图
MSK信号的频谱特性
MSK信号的归一化双边功率谱密度Ps(f)的表达式：
16Ts cos 2 ( f f c )Ts Ps ( f ) 2 1 16( f f c ) 2 Ts2
它等于码元传递速率的一半。
调制指数为：
h f f T s 0.5 fs
(3)有以上计算结果可知，在一个码元周期内： “+1”对应2个波形；“-1”对应1.5个波形；波形 相位在码元转换时刻连续。
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湖南科技大学
信息与电气工程学院
《通信原理》课程设计报告
题目：最小频移键控(MSK)正交调
制与相干解调系统的仿真
专业：电子信息工程
班级：2班
姓名：曾有根
学号：0904030218
课程设计任务书
题目《通信原理》课程设计
设计时间2012.7.2-2012.7.6
设计目的：
1．巩固所学的专业技术知识；
2．熟悉SystemView，Matlab仿真环境并能在其环境下了解并掌握通信系统的一般设计
方法，具备初步的独立设计能力；
3．提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力；
4．更好地将理论与实践相结合。
设计要求：
建立系统的数学模型：在SystemView仿真环境下，从各种功能库中选取、拖
动可视化图符，组建系统，在信号源图符库、算子图符库、函数图符库、信号接
收器图符库中选取满足需要的功能模块，将其图符拖到设计窗口，按设计的系统
框图组建系统；设置、调整参数，实现系统模拟；设置观察窗口，分析模拟数据
和波形。
总体方案实现：
调制模块：采用正交调幅方式产生MSK信号。对输入数据进行差分编码，
把差分编码器的输出数据用串/并变换器分成两路，然后进行加权，最后用两路
加权后的数据分别对正交载波cosωct和sinωct进行调制、叠加。
解调模块：采用相干解调的方法进行解调。
指导教师评语：
一、课程设计的目的
1.掌握电路设计的基本思路和方法；
2.掌握系统各功能模块的基本工作原理；
3.提高对所学理论知识的理解能力；
4.
能提高对所学知识的实际应用能力；
二、设计方案的论证
2.1MSK的基本原理
MSK(MinimumFrequencyShiftKeying)又称快速移频键控(FFSK)，是2FSK的改进
形式。所谓“最小”是指这种调制方式能以最小的调制指数(0.5)获得正交信号，“快速”
是指在给定同样的频带内，MSK能比2PSK的数据传输速率更高，且在带外的频谱分量
要比2PSK衰减的快。
MSK是恒定包络连续相位频率调制，其信号的表示式为
ωc为载波角频率，Ts为码元宽度，ak为第k个输入码元，取值为±1；φk为第k个
码元的相位常数，在时间kTs≤t≤(k+1)Ts中保持不变，其作用是保证在t=kTs时刻信号
相位连续。
令则信号的表示式为
MSK信号的时间波形如图所示：
图2-1MSK信号的时间波形图
()
()cos,1,12kMSKckssksastttkTtkTaTπωϕ⎛⎞=++−≤≤=±
⎜⎟
⎝⎠
()2kkksattTπθϕ=+
()
()cos()MSKckstttωθ=+
1
2
1
1:;2211:22kcskcsafTafTπωππωπ⎛⎞=+=+⎜⎟⎝⎠⎛⎞=−=−⎜⎟⎝⎠当时
当时
12
10.52ssffffhTf∆
∆=−=⇒==调制指数
2.2MSK
的调制原理
由MSK信号的一般表示式可得
因为
所以
令则
根据上式，可采用正交调幅方式产生MSK信号，其调制的方框图如下所示。
图2-2MSK调制的方框图
由上图可知，MSK信号产生的过程为：
对输入数据序列进行差分编码；
1、把差分编码器的输出数据用串/并变换器分成两路，并相互交错一个比特宽度Ts
；
2、用加权函数cos(πt/2Ts)和sin(πt/2Ts)分别对两路数据进行加权；
3、用两路加权后的数据分别对正交载波cosωct和sinωct进行调制；
4、把两路输出信号进行叠加。
根据以上的MSK调制原理框图，在SystemView上设计的仿真调试图如下图-11所示：
3
图2-3systemviewMSK调制仿真图
采样器（63）：按设定的采样速率采样，输出的结果是输入信号在采样宽度内的线性
组合。原理图中的采样速率为10HZ。
保持器（1.2.65）：用于采样或抽样后返回系统采样率。
增益（64）：对输入信号进行放大。
延时（5.6.17）：延时规定各单位的时间。
异或们（60）：两个或两个以上的逻辑信号异或操作。
脉冲信号（0,3）：用于产生相应的脉冲信号
首先由信号源产生一个伪随机序列（0），此伪随机序列的幅度为1V，频率为10HZ，电
平为2。伪随机序列的信号波形如下图2-4所示：
图2-4
将其信号通过采样器后输入到异或们中，并将通过异或们输出的一路信号通过增益
后输回到异或们，和原信号进行异或，然后在通过保持器，并输入到波形观察分析器65
中，从而形成输入差分码，波形如下图2-5所示：
4
图2-5
将拆分编码先进行并串/变换，分为两路信号Q和I（如图---14）。I延迟T时间后与
一载波频率只有基带信号频率0.25倍的载波进行相乘，然后再通过相乘器与一个载波频
率等于200HZ，相位移相90度的载波进行相乘。而Q路信号，先和频率只有基带信号
频率0.25倍的载波相乘，然后再和一个没有经过移相的载波频率等于200HZ的载波相
乘。Q路信号和I路信号通过相加器相加，从而得到我们需要的MSK信号。MSK波形
信号如图2-6所示
图2-6
图2-7
2.3MSK的解调原理
MSK信号属于数字频率调制信号，因此可以采用相干解调的方法进行解调，采用一
般鉴频器方式进行解调误码率性能不太好，因此在对误码率有较高要求时大多采用相干
解调方式。
MSK解调的原理图如下图2-8所示：
图2-8MSK解调的原理框图
基于这MSK解调的原理框图，在Systemview上对其进行系统的设计的结构如图2-9
所示：
图2-9
正弦信号源（18.19）：产生正弦载波信号。
巴特沃斯滤波器（20.21）：低通滤波器用于滤除乘载波时产生的高频分量。
模拟比较器（45,46）用于将并行信号转换成串行信号。
将调制出的MSK信号首先与一幅度为1V，频率为2.5HZ和频率为200HZ的载波
进行相乘，再经过巴特沃斯滤波器后进行滤波，将采样后的波形与模拟比较器相比较，
将信号进行并串转换，即可得到Q路信号和I路信号输出。其波形如图2-10所示。
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图2-10
将得到的Q/I路信号与脉冲信号源提供的频率为5HZ，幅度为1V的脉冲波通过延
时器相乘后，将得到解调后的差分码（如图2-11）。
图2-11
将此差分码分为两路。一路延迟后送往异或门（35），一路直接送往异或门（35）从
而得到我们调制所得到的原基带信号波形（如图2-12）。
图2-12
三、设计调试及分析
在本次的仿真过程中，系统的实现是分两个阶段来完成的。首先，是要单独地实现
MSK
信号的数字化调制，本次实验是对一种理想化的信号进行的调制；其次，是对与
MSK信号的数字化解调的实现，由于解调是对已调信号而言的，所以在调制完成后直
接进行了解调。
在本次试验中，我采用了频率为100Hz的PNseq作为原始的输入信号，在通过采样
器之后的采样值经过串并变化器后分为两路信号，并且相互交错一个码元宽度。再分别
对这两路信号进行加权和正交载波调制，然后相加后得到调制后的MSK信号。
再将之前调制好的信号作为原始信号，把f=1/4T的正弦波和余弦波分别经过乘法器与已
调信号相乘，然后通过科斯塔斯环，捕获高频载波，经过乘法器完成相干解调。然后再
通过低通滤波器滤除高频分量，再抽样和比较判决。经抽样保持以后在进行串并转换，
最后将两路信号送入加法器进行合并，得到解调信号。
参数设置：
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四、心得体会
MSK信号是2FSK的改进，具有恒定包络，相位连续，频谱带宽窄等许多优点。MSK
具有两种调制方法，即正交调制和CPE+MM调制。由于MSK信号是一种2FSK信号，所
以它也像2FSK信号那样，可以采用相干解调或非相干解调方法，除此之外，MSK信号
还可以采用时延判决相干解调的方法。
在这为期一周的时间里，从第一天的查资料开始，这是一个从无到有的过程，在翻
阅了书和许多论文资料之后，我开始着手于本次的课题：基于SystemView的MSK的调
制与解调仿真分析。在刚开始还处于起步的状态，原理图的问题、参数的问题、波形调
整的问题接连不断，例如，在MSK信号的调制过程中，有两个载波，这两个载波需要不
同的频率参数，但是一开始并没有意识到只一点。很多很多的问题在后来的交流学习中
得以解决。
本次的课程设计不仅让我熟悉了SystemView软件的操作，同时也学习了MSK信号的
原理以及对其调制与解调的仿真。时间比较短，但是充实、获益良多，也锻炼了自己自
主学习的能力，同时也很感谢同学与老师在此期间的帮助。
五、参考文献
[1]樊昌信，曹丽娜.《通信原理》，国防工业出版社
[2]李东生.《SystemView系统设计及仿真入门与应用》,电子工业出版社
[3]杨翠蛾.《高频电子线路与课设SystemView部分》,哈尔滨工程大学出版社