GMSK調變技術在多路徑衰弱頻道的效應分析

Abstract

GMSK（Gaussian-filtered minimum shift keying）調變技術對近來歐洲所採用之 GSM（Group Special Mobile）和DECT（Digital Europcan Cordless Telecom）系統而言，已成為調變技術標準規範之一。而對日後之無線電移動式通訊系統（Digital Mobilc Radio Ccommunication）而言，雖然數位化後寬頻帶之傳輸方式面對多路徑效應中振幅之影響較小，然而對於多路徑時間延遲擴散的效應（Time dispersion effects），仍必須深入的探討，尤其在時變性（time-variant）移動式的頻道中，各地區不同傳播環境之下所得之效應亦不相同。 本研究主要是發展電腦模擬軟體GMSK的調變技術並針對各項頻道特性與參數如：BbT，BiT，FdT，□（發射機常態化3-dB高斯低通濾波頻寬，接收機常態化的高斯低通濾波頻寬，常態化衰弱信號速率，相關時間延遲值）找出GMSK調變信號在都卜勒效應和時間延遲因素之下二路徑頻道衰弱模式（2-Ray Raylcigh fading chammel）的最傳輸條件。在本論文中Frequncy-selective頻道模擬以2-Ray為主並用Jack''s Model的數學模式實現之「參考1」。以此軟體模擬GMSK系統所採用的參數值可以任意變換不似硬體之復雜及限制且較具彈性。所發展之GMSK調變器（Modulator）在日後VLSI之製作上由於採取Look-up table之方式完成，具有簡易安裝及高準性，且便於系統和單體設計者在高階模擬時考慮不同調變參數變化的影響評估。 在模擬過程中以單一比次微分偵測法（One-bit differential detection）為之。由於頻道模式以軟體實現較具彈性故對日後跳頻技術（Frequency Hopping）的研究，二比次微分偵測法和編碼技術等進一步的探討亦提供了非常有效率的模擬環境。 最後系統模擬結果包括在白色高斯雜訊分布（AWGN）、非頻率選取性Rayleigh衰弱頻道（Frequency non-selective Rayleigh fading）和二路頻率選取性Rayleigh衰弱頻道（2-Ray frequency selective fading）比較各種不同參數的誤比次率（Bit Error Rate），並探討在特定傳輸環境中的容許輸出比次。