MSK-GMSK

Cette page décrit les techniques de modulation MSK (Minimum Shift Keying) et GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Il couvre le modulateur GMSK et le démodulateur GMSK basés sur la méthode de modulation QPSK.

Modulation MSK
GMSK est le dérivé du schéma de modulation MSK et MSK est dérivé de la modulation Offset QPSK. Dans le schéma de modulation MSK au lieu d'une onde d'impulsion rectangulaire; onde sinusoïdale demi-cycle est utilisée. La fréquence du zéro logique et du zéro logique diffère de la moitié du débit de données. L'indice de modulation est ici de 0.5. L'équation mathématique de modulation MSK est décrite ci-dessous.

La forme d'onde de modulation MSK est représentée ci-dessous sur la figure pour le signal de données NRZ.





Modulation GMSK
Le schéma de modulation Gaussian Minimum Shift ou de modulation GMSK est utilisé dans les technologies GSM / CDPD (Cellular Digital Packet Data). Il existe deux méthodes principales pour générer GMSK. Le premier est la modulation FSK et le second est la modulation QPSK. Le premier est basé sur l'architecture GMSK VCO et n'est pas idéal pour un démodulateur cohérent. Nous discuterons du deuxième type utilisé dans le GSM décrit dans les figures 3 et 4 ci-dessous. La figure 3 mentionne le modulateur GMSK et la figure 4 mentionne le démodulateur GMSK.

Fig.3 Schéma fonctionnel de la modulation GMSK

Comme le montre le modulateur GMSK, le filtre gaussien est appliqué au signal NRZ après son passage à travers le bloc intégrateur. Cela donne Φ. En appliquant la fonction COS et SIN à cela, out donne les composants I et Q qui bits respectivement avec la fonction cos et sin en utilisant la fonction de mélange. Les deux chaînes sont résumées et donneront S (n). Le même processus est bien compris par l'équation trigonométrique mentionnée à la Fig.3.

Fig.4 Schéma fonctionnel du démodulateur GMSK

Comme le montre la figure 4, le modulateur GMSK dérive essentiellement Φ en utilisant la fonction arctan, qui est appliquée au bloc de dérivation pour obtenir le retour du signal NRZ. Avant de faire ce mélange et le filtrage passe-bas est fait pour obtenir les composants I et Q à partir de deux chaînes. La même chose est bien comprise par les équations trigonométriques mentionnées dans la fig. 4.

L'efficacité de la bande passante pour MSK et GMSK est de 1 bit / s / Hz, également appelée efficacité spectrale. La figure 5 ci-dessous illustre les formes d'onde MSK, GMSK.

Fig.5 Densité spectrale MSK / GMSK

avantages- La porteuse modulée dans MSK ne contient aucune discontinuité de phase et des changements de fréquence se produisent au passage par zéro de la porteuse. Cela aide à maintenir le PAPR bas et ne nécessite donc pas d'amplificateur de puissance hautement linéaire. L'efficacité spectrale du GMSK est meilleure que celle du MSK, comme le montre la figure 5. De plus, il a une complexité de démodulateur raisonnablement inférieure.

Désavantages- La densité spectrale de puissance du MSK ne chute pas rapidement et ne réduira donc pas complètement les interférences entre les canaux adjacents. Par conséquent, GMSK est conçu avec divers facteurs BT. BT de 0.3 donne un bon rejet contre les canaux adjacents lorsque la courbe chute rapidement comme le montre la figure 5.

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