MSK調制原理

MSK稱為最小移頻鍵控，是移頻鍵控（FSK）的一種改進型。這里“最小”指的是能以最小的調制指數（即0.5）獲得正交信號，它能比PSK傳送更高的比特速率。

二進制MSK信號的表達式可寫為：

當ka＝＋1時，信號的頻率為：

當ka＝－1時，信號的頻率為：

由此可得頻率之差為：

那么MSK信號波形如圖2.1所示：

為了保持相位的連續，在t=kTs時間內應有下式成立：

若令＝0，則＝0或±π，此式說明本比特內的相位常數不僅與本比特區間的輸入有關，還與前一個比特區間內的輸入及相位常數有關。

為了便于理解如圖2.2所示：

根據上面描述可構成一種MSK調制器，其方框圖如圖2.3所示：

輸入數據NRZ，然后通過CPLD電路實現差分編碼及串/并轉換，得到Ik、Qk兩路數據。波形選擇地址生成器是根據接受到的數據（Ik或Qk）輸出波形選擇的地址。EEPROM（各種波形數據存儲在其中）根據CPLD輸出的地址來輸出相應的數據，然后通過D／A轉換器得到我們需要的基帶波形，最后通過乘法器調制，運放求和就得到了我們需要的MSK調制信號。

MSK基帶波形只有兩種波形組成，見圖2.4所示：

在MSK調制中，成形信號取出原理為：由于成形信號只有兩種波形選擇，因此當前數據取出的成形信號只與它的前一位數據有關。如果當前數據與前一位數據相同，輸出的成形信號就相反（如果前一數據對應波形1，那么當前數據對應波形2）；如果當前數據與前一位數據相反，輸出的成形信號就相同（如果前一數據對應波形1，那么當前數據仍對應波形1）。

FSK調制原理

在二進制頻移鍵控中，幅度恒定不變的載波信號的頻率隨著輸入碼流的變化而切換（稱為高音和低音，代表二進制的1和0）。

非連續相位FSK的調制方式

產生FSK信號最簡單的方法是根據輸入的數據比特是0還是1，在兩個獨立的振蕩器中切換。采用這種方法產生的波形在切換的時刻相位是不連續的，因此這種FSK信號稱為不連續FSK信號。

由于相位的不連續會造頻譜擴展，這種FSK的調制方式在傳統的通信設備中采用較多。隨著數字處理技術的不斷發展，越來越多地采用連繼相位FSK調制技術。

連續相位FSK的調制信號

目前較常用產生FSK信號的方法是，首先產生FSK基帶信號，利用基帶信號對單一載波振蕩器進行頻率調制。

相位連續的FSK信號的功率譜密度函數最終按照頻率偏移的負四次冪衰落。如果相位不連續，功率譜密度函數按照頻率偏移的負二次冪衰落。

FSK信號頻譜

在通信原理綜合實驗系統中，FSK的調制方案如下：FSK信號：S（t）=cos（ω0t+2πfi·t）

在通信信道FSK模式的基帶信號中傳號采用fH頻率，空號采用fL頻率。在FSK模式下，不采用漢明糾錯編譯碼技術。調制器提供的數據源有：

FSK正交調制器結構

1、外部數據輸入：可來自同步數據接口、異步數據接口和m序列；

2、全1碼：可測試傳號時的發送頻率（高）；

3、全0碼：可測試空號時的發送頻率（低）；

4、0/1碼：0101．．交替碼型，用作一般測試；

5、特殊碼序列：周期為7的碼序列，以便于常規示波器進行觀察；

6、m序列：用于對通道性能進行測試；

FSK調制器帶處理結構

MSK調制與FSK調制的區別和聯系

區別：在FSK方式中，其相位通常是不連續的。MSK是使其相位始終保持連續不變的一種調制。

聯系：MSK是在FSK基礎上對FSK信號作某種改進。

在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制。

MSK又稱快速移頻鍵控（FFSK）。這里“最小”指的是能以最小的調制指數（即0.5）獲得正交信號；而“快速”指的是對于給定的頻帶，它能比PSK傳送更高的比特速率。