我想知道为什么 GMSK 使用高斯滤波器而不是升余弦滤波器作为脉冲整形滤波器?有什么特殊原因吗?
为什么 GMSK 使用高斯滤波器而不是升余弦滤波器?
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通用汽车
2022-02-07 17:47:33
2个回答
GMSK 不仅使用高斯滤波器代替升余弦滤波器。在将其应用于调制器之前,它在相位上使用高斯滤波器。这使其成为非线性操作。
当升余弦滤波器应用于某个调制信号时,它是在调制后应用的,作为线性运算。
所以有很多关于滤波器、ISI、“最佳”信号处理等的便利规则,这些规则被 GMSK 抛弃了,因为所有这些规则都是基于线性运算的。但有时,这些优势是值得的。
底线:GMSK 可以以恒定幅度传输,这意味着它可以通过更便宜、更高效的 C 类(或可能的 E)放大器进行放大。这使得增加 ISI 和降低分析的便利性是值得的。
至于“为什么选择高斯”——可能是因为有人尝试过,而且效果很好。当你将非线性加入混合时,很难得到好的可靠的理论解释——如果有的话,它可能是手波的,并且沿着高斯滤波器处处连续的线,不像升余弦,等等它也使无处不在的相变连续。
(假设上下文是 FSK 信号,其中脉冲形状应用于相位,而不是线性调制中的幅度)。
主要原因是 GMSK 的边带和带外发射低于使用升余弦滤波器产生的发射。例如,参见维基百科的这个情节:https ://en.wikipedia.org/wiki/File:GMSK_PSD.png
该属性对于移动通信尤其重要。由于频谱非常有限,因此必须非常有效地使用它。用户可以使用彼此相邻的频道,它们之间几乎没有或没有保护带。在分配给信道的频带之外发射的任何功率都会导致小区中其他用户的 SINR 下降。
GMSK 需要更复杂的接收器,因为它以引入 ISI 为代价降低了带宽。然而,在许多情况下,这是一个可接受的折衷方案,因为带宽比接收器的简单性更有价值。
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