探讨EDGE系统中GMSK和8psk调制的应用原理

2024年3月30日发(作者：反义词大全)

探讨EDGE系统中GMSK和8psk调制的应用原理

摘要：EDGE 是一种从高GSM 到3G 的过渡技术，它是在GSM 系统中采用新的调

制方法，即GMSK 调制和8psk 调制。本文从MSK、GMSK 和普通8psk、优化8psk 的

比较角度阐述了以上调制方法的原理、改进之处及方法的优劣，从而进一步达到通信系统

对调制技术的要求。随后运用MATLAB，比较了MSK、GMSK 的性能，并将改善的8psk

调制技术仿真，从而证实了先前的原理，即GMSK 不存在相位跃变点，属于恒包络调制，

相比MSK 具有更紧凑的功率谱、更高的频谱利用率;而改善后的8psk 避免了传统8psk

调制在符号边界处最大的相位跳变 ,减小了信号包络起伏，减小了功放非线性而导致的信

号畸变。

关键词： GPRS 移动通信系统;EDGE;GMSK;8psk

0 引言

EDGE(是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的缩写)，即增强型数据速

率GSM演进技术。EDGE 是一种从GSM 到3G 的过渡技术，它主要是在GSM 系统中

采用了一种新的调制方法，即最先进的多时隙操作和8PSK 调制技术。由于8PSK 可将现

有GSM 网络采用的GMSK 调制技术的信号空间从2 扩展到8，从而使每个符号所包含

的信息是原来的4倍。之所以称EDGE 是因为它是GPRS 到第三代移动通信的过渡性技

术方案，这种技术能够充分利用现有的GSM 资源，因为它除了采用现有的GSM 频率外，

还利用了大部分现有的GSM 设备。EDGE 技术有效地提高了GPRS 信道编码效率及其高

速移动数据标准，它的最高速率可达384kbit/s，在一定程度上节约了网络投资，可以充

分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。

GMSK 调制来源于恒包络连续相位调制方式(MSK),此方式能在非线性限带信道中使

用，不存在相位跃变点，因为连续相位调制信号的功率谱旁瓣衰减得快，而恒包络调制信

号可用于丙类功率放大，功放效率高。GMSK 调制是高斯滤波最小移频键控，在MSK 调

制前加一高斯滤波器，信号得到平滑，其功率谱旁瓣衰减得更快，所以GMSK 调制是一

类性能最优秀的二进制调制。

在实际频带传输系统中，由于信道的频率资源有限，因而要求有效地利用信道频带，

尽量提高信带的频带利用率，传输高速数据。为此必须采取高进制调制方式，对于在信道

频带为给定的条件下，不论是MASK、MPSK、MQAM 数字调制方式，当M 增加时，频

带利用率都有增加，但为了达到一定的误码性能，最终选择了8PSK 调制。但传统的8PSK

调制在符号边界处的相位跳变是 ，这样造成信号包络起伏非常大，由于8PSK 信号属于线

性调制，为了尽可能减小信号畸变，对于射频功放的要求非常苛刻。所以在EDGE 中采用

了修正的8PSK 调制，通过相位旋转修正，矢量图不经过原点，减少了信号包络的起伏变

化，从而减少了功放非线性导致的信号畸变。因此将每个符号周期将星座旋转3 /8(也相当

于每一点旋转 /8)。这样星座图上增加了8 个点，符号之间的最大跳变为7 /8，再经过高

斯滤波后，降低旁瓣功率，减少带外干扰，使信号频谱更集中。

1、调制原理

1.1 MSK 和GMSK 调制原理及比较

1.1.1 MSK 调制

MSK 调制是一种特殊的连续相位2FSK 调制，其两个载频之间的频率间隔是1/(2Tb)，

则此2FSK 信号正交，并且此MSK 信号也是调频信号。