中文引用格式： 秦晴，才智，樂(lè)志煒. 一種數(shù)字集群系統(tǒng)中GMSK信號(hào)的相偏跟蹤算法[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(8)：67-70.
英文引用格式： Qin Qing，Cai Zhi，Le Zhiwei. A phase offset tracking algorithm for GMSK signal in digital trunking system[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(8)：67-70.
引言
高斯最小頻移鍵控(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying, GMSK) [1]作為一種恒包絡(luò)調(diào)制，其相位連續(xù)、譜密度集中，具有良好的功率效率和頻譜利用率，其在蜂窩通信[2]、衛(wèi)星通信[3]和數(shù)字集群[4]等系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。GMSK是一種非線性調(diào)制，接收處理相當(dāng)復(fù)雜[5]。Laurent[6-7]提出了GMSK信號(hào)可以分解為有限個(gè)脈沖幅度信號(hào)的組合，通過(guò)這種線性分解的方法，使其能夠采用與線性調(diào)制類(lèi)似的方式進(jìn)行接收處理，大大降低了系統(tǒng)接收處理的復(fù)雜度。
GMSK有相干[8]和非相干[9]兩種解調(diào)方式。與非相干解調(diào)相比，相干解調(diào)可以獲得更好的性能，但對(duì)頻率同步的精度要求也更高[10-11]。然而在信噪比較低時(shí)，往往很難獲得較高的頻偏估計(jì)精度。蔡凡等[12]提出了一種用于數(shù)字集群系統(tǒng)GMSK調(diào)制信號(hào)的頻偏估計(jì)方法。首先，通過(guò)導(dǎo)頻獲得初始頻偏估計(jì)，然后利用訓(xùn)練序列進(jìn)行頻偏搜索估計(jì)。其結(jié)論為：信噪比為6~9 dB時(shí)，頻偏估計(jì)誤差與符號(hào)時(shí)間的乘積小于5×10-4，即在16 ks/s符號(hào)率下，通過(guò)進(jìn)一步頻率搜索檢測(cè)得到的剩余頻偏最高接近8 Hz，而文中假設(shè)導(dǎo)頻估計(jì)的殘留頻偏值為9 Hz。可見(jiàn)，在信噪比較低時(shí)，通過(guò)頻率搜索的方式無(wú)法獲得較高的頻偏估計(jì)精度。同時(shí)，本文所考慮的集群系統(tǒng)中，其訓(xùn)練序列更短、解調(diào)性能要求更高，因此采用此方案無(wú)法滿足系統(tǒng)對(duì)頻率同步精度的要求。
本文針對(duì)國(guó)內(nèi)某數(shù)字集群系統(tǒng)空口標(biāo)準(zhǔn)，采用基于Laurent分解的準(zhǔn)相干解調(diào)方法作為其解調(diào)方式。針對(duì)導(dǎo)頻頻偏估計(jì)精度不能滿足系統(tǒng)性能要求的情況，提出一種分段相位跟蹤算法，通過(guò)分段相位估計(jì)和補(bǔ)償，可在更低的信噪比下獲得更加穩(wěn)健的準(zhǔn)相干解調(diào)性能。該系統(tǒng)采用的是GMSK調(diào)制，BT值為0.3，文中的算法都以該信號(hào)進(jìn)行仿真評(píng)估。
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作者信息：
秦晴1，才智2，樂(lè)志煒1
（1.武警浙江總隊(duì)，浙江 杭州 310020；
2.南京航空航天大學(xué)，江蘇 南京 210016）
