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GFSK

鎖定
高斯頻移鍵控GFSK - Gauss frequency Shift Keying ,是在調製之前通過一個高斯低通濾波器來限制信號的頻譜寬度。
中文名
高斯頻移鍵控
外文名
Gauss frequency Shift Keying
簡    稱
GFSK
應    用
移動通信航空與航海通信

GFSK簡介

GFSK的技術基礎於FSK
當原始數字信號在經過FSK調變送出前,加上一個高斯低通濾波器來限制調變後的信號頻譜寬度,使得在通訊上能限制頻譜寬度的傳輸以及功率的消耗。

GFSK調製原理

GFSK 高斯頻移鍵控調製是把輸入數據經高斯低通濾波器預調製濾波後,再進行FSK調製的數字調製方式。它在保持恆定幅度的同時,能夠通過改變高斯低通濾波器的3dB帶寬對已調信號的頻譜進行控制,具有恆幅包絡、功率譜集中、頻譜較窄等無線通信系統所希望的特性。因此,GFSK調製解調技術被廣泛地應用在移動通信、航空與航海通信等諸多領域中。 [1] 

GFSK實現方式

GFSK調製可以分為直接調製和正交調製2種方式。

GFSK直接調製

直接調製是將數字信號經過高斯低通濾波後,直接對射頻載波進行模擬調頻。當調頻器的調製指數等於0.5,它就是熟知的GMSK(高斯最小頻移鍵控)調製,因此GMSK調製可以看成是GFSK調製的一個特例。而在有的文獻中,稱具有不同BT積和調製指數的GFSK調製方式為GMSK/FM,這實際上是注意到了當調製指數不等於0.5時,該方式不能稱為GMSK這一事實。
直接調製法雖然簡單,但由於通常調製信號都是加在PLL頻率合成器的VCO上,其固有的環路高通特性將導致調製信號的低頻分量受到損失。因此,為了得到較為理想的GFSK調製特性,提出了一種稱為兩點調製的直接調頻技術。在這種技術中,調製信號被分成2部分,一部分按常規的調頻法加在PLL的VCO端,另一部分則加在PLL的主分頻器一端。由於主分頻器不在控制反饋環內,它能夠被信號的低頻分量所調製。這樣,所產生的複合GFSK信號具有可以擴展到直流的頻譜特性,且調製靈敏度基本上為一常量,不受環路帶寬的影響。但是,兩點調製增加了GFSK調製指數控制的難度。 [2] 

GFSK正交調製

正交調製則是一種間接調製的方法。該方法將數字信號進行高斯低通濾波並作適當的相位積分運算後,分成同相和正交兩部分,分別對載波的同相和正交分量相乘,再合成GFSK信號。相對而言,這種方法物理概念清晰,也避免了直接調製時信號頻譜特性的損害。另一方面,GFSK參數控制可以在一個帶有標定因子的高斯濾波器中實現,而不受後續調頻電路的影響,因而參數的控制要簡單一些。正因為如此,GFSK正交調制解調器的基帶信號處理特別適合於用數字方法實現。 [1] 

GFSK調製方法

常見的數字調製方法如:
ASK ——幅移鍵控調製,把二進制符號0和1分別用不同的幅度來表示。
FSK ——頻移鍵控調製,即用不同的頻率來表示不同的符號。如2KHz表示0,3KHz表示1。
GFSK——高斯頻移鍵控,在調製之前通過一個高斯低通 濾波器來限制信號的頻譜寬度。
GMSK——高斯濾波最小頻移鍵控,是在MSK(最小頻移鍵控)調製器之前插入高斯低通預調製濾波器的一種調製方式。 [2] 
參考資料
  • 1.    Kennedy, G.; Davis, B. (1992). Electronic Communication Systems (4th ed.). McGraw-Hill International. ISBN 0-07-112672-4., p 509
  • 2.    Little, D. G. (April 1921), "Continuous Wave Radio Communication", Electric Journal, 18: 124–129