2
或-
2
。
MSK (t)
90０
MSK输出
例： RB 1000Baud , fc 3000Hz
(t) 1 1 1 1 1 1 1
/2
0 /2
Ts
t
3 / 2 2
1
1
1 1 1 1 1
——MSK信号信号特点：
（1）已调信号的包络恒定；
（2）两个信号频率间相差为±1/2Ts;
（3）附加相位在一个码元期间内线性变化± /2；
1. 2FSK的正交性 若二进制信号的两种码元波形相互正交，则其误码率性能更好。
e2FSK (t) m(t)cos2t m(t)cos1t
cos2t与cos1t不相关条件为
Ts 0
cos2t
cos1tdt
0
由此得：
sin(2 1)Ts 0 2 1
f1 f2
f2 f1
n 2Ts k 2Ts
(1111) (1011) (0111)
(0011)
ac +3d 0 0
+d 0 1
-d 1 0
-3d 1 1
-3d
-d
1
1
1
0
+d
+3d
0
0b
1
0d
M 256 M 128 M 64 M 32 M 16 M4
MQAM信号矢量图
讨论16 QAM（正交幅度调制）原理
16QAM
Ai i
si (t) Ai cos(ct i ), i 1,2,...,16
（4）在一个码元期间内信号包括四分之一载波周期的整数倍；
（5）码元变化时刻信号相位是连续的。
——MSK信号的功率谱：
PMSK
(
)
322Ts[
cos( 2 4(
c c
Ts ) )2 T2s
]2
（1）MSK主瓣宽度较窄； （2）旁瓣下降快
适合窄带信道传输，对邻近 信道干扰小等优点。
7.6.2 高斯最小频移键控（GMSK）
n 1,2 k 1,2
k=1时频差最小，为
f2
f1
1 2Ts
中心频率
1
1
fc
( 2
f1
f2)
n 4Ts
（最小移频键控）
调制指数 h ( f2 f1) / Rb 0.5
2. MSK 信号的基本原理 二进制MSK信号
S MSK
(t)
cos ( c t
ak
2Ts
t
k )
cos[ct (t)] cosk (t)
4QAM（4PSK） eo(t) cos c (t) sinct
16QAM：输入基带信号为四进制双极性波形（±1， ±3）
16QAM信号的产生与解调
y
(1100) (1000) (0100) (0000)
(1101) (1001) (0101) (0001)
x
(1110) (1010)
(0110) (0010)
ASK,FSK,PSK的不足之处：频谱利用率低、抗多径抗衰落能力差、功率谱 衰减慢、带外辐射严重等。 新的数字调制技术： QAM（正交幅度调制）：卫星通信、有线电视网络高速数据传输等领域
QFDM(正交频分复用)：ADSL(非对称数字环路)、HDTV
GMSK（高斯最小频移键控）：GSM
OQPSK(偏移四相相移键控)：北美、日本的数字蜂窝移动通信 4
用两个独立的双极性基带波形对相互正交的同频载波进行抑制载波 的双边带调制。
I (t )
相乘器
I
cos ct
相加器 eo (t)
信道
相乘器
低通
cos ct
m'I (t)
Q(t)
相乘器
Q
s in c t
相乘器
低通
s in c t
m'Q (t)
eo (t) I (t) cosc (t) Q(t) sin ct
8.1 振幅相位联合键控（APK）
随着进制数的增加，在信号空间中各信号点间的最小距离减小，相应 的信号判决区域也随之减小。因此，当信号受到噪声和干扰的损害时，接 收信号错误概率也将随之增大。
将振幅调制与相位调制结合起来可以充分利用信号平面。
4ASK
QPSK
0
2A A 3A
16PSK
16QAM
k
正交幅度调制(QAM-Quadrature Amplitude Modulation)
相邻信号点的距离
d2
2A L1
L 4 d2 0.47A
16PSK
相邻信号点的距离
d1
2A sin( ) 0.39A 16
d2>d1 表明16QAM的抗噪声性能优于16PSK。
16 QAM 调制解调
I 路输入 Q 路输入
有高斯噪声
无高斯噪声
4QAM（无高斯噪声）
8.2 最小频移键控（MSK——Minimum Shift Keying）
MPSK、MQAM等存在的问题： • 相位不连续、频谱衰减慢，发滤波器输出信号的带外能量大、包络不恒定，若信 道是非线性的（如卫星信道），将会产生非线性失真。 • MPSK、MQAM只一个载频，通过随参信道时可能将信号衰落掉。
MSK是对2FSK的一种改进，可以产生恒定包络、连续相位变化的一种调制，适 合于非线性限带信道。
(N
m 1) 1 4 Ts
Ts
(N
m 1 4 )T2
(N
m 1 4 )T1
即两个码元包含的正弦波数差1／2个周期。
附加相位
(t)
ak 2Ts
t
k
即在一个Ts内，θ（t）的变化量为±π/2。
相位路径
相位网格图
MSK调制器
数据输入 差分编码
串并转换
cos( t ) 2Tb
90０
cos ( 2fc t )
f1
fc
1 4Ts
fc
f2
fc
1 4Ts
1 2Ts
MSK属于正交的2FSK调制，利用正交条件
Ts
n(1) 4
1 fc
n 1,2,3,4,
fc
1 n
4Ts
(N
m1 )
4 Ts
, (N为正整数， m
0,1,2,3)
MSK对两个频率的要求f2fcFra bibliotek1 4Ts
(N
m 1 1 )
4 Ts
f1
fc
1 4Ts
MSK信号虽然具有频谱特性和误码性能好的优点，但就移动通信的应用而言， 它占用带宽仍较宽。为进一步改善频谱特性，可以在MSK调制器前再加一级具有 高斯特性的低通滤波器。
输入
高斯 低通滤波器
MSK 调制器
输出
高斯滤波的特点
带宽较窄，以抑制输入高频成分；
具有较低的过冲脉冲响应，以防止过量的瞬时频偏； 保持输出脉冲面积不变，以使GMSK信号在一个码元内相位变化为
附加相位
(k 1)Ts t kTs ,
(t)
ak
2Ts
t
k
k 0,1,2,...
ak 1 ak 1
信号频率
f2
1 2
dk (t) dt
1 2
(c
2Ts
)
fc
1 4Ts
信号频率
f1
1 dk (t) 2 dt
1 2
(c
2Ts
)
fc
1 4Ts
频率间隔 调制指数
f
f2
f1
1 2Ts
h f Ts 0.5