摘 要

高斯频移键控（GFSK）是要把输入的数字信号经过高斯低通滤波器所滤波后，再次进行FSK调制的一种数字调制的方式。因为设备的低功耗与低成本，所以GFSK发射机与接收机广泛应用于模拟通信领域。为了改善设备的误比特率和改进磨合不同通信设备之间的综合指标与能力，高斯频移键控（GFSK）的调制解调技术随着时代的发展而产生。本文通过对GFSK调制中高斯滤波、积分器、操作阶段与Sin/Cos查询进行MATLAB编程仿真。着重对GFSK调制过程中所涉及的浮点算法以及调制过程中的相位连续进行研究分析，并且将GFSK调制所产生的信号用眼图的方式表现出来。

关键词：GFSK调制 MATLAB 高斯频移键控

Abstrac

Gaussian Frequency Shift Keying(GFSK) is a digital modulation method,which firstly inputs the digital signal through the Gauss low pass filter and then makes a FSK modulation once more.Because of its low power consumption and low cost, the GFSK transmitter and receiver are widely used in analog communication field.Gauss frequency shift keying (GFSK) modulation and demodulation technology has been advanced with the development of the times，for improving the bit error rate of the device and improving the ability and the integrated indicators of the different communication devices.This paper emulates the Gauss filter, integrator, operation stage and Sin/Cos query in GFSK with MATALB.This paper focuses on analyzing the floating point arithmetic which is used in GPSK modulation and the phase continuity in modulation.This paper also focuses on exhibiting the GFSK modulation signal generated by the modulaton in the form of an eye pattern.

Keywords: GFSK modulation；MATLAB；Gaussian Frequency；Shift Keying

目录

摘要 I

Abstrac II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2 研究现状 1

1.3 论文的主要内容与章节安排 2

1.3.1论文的主要内容 2

1.3.2章节安排 2

第二章 蓝牙4.0与调制解调原理 4

2.1蓝牙4.0简介 4

2.1.1 简介 4

2.1.2 蓝牙的优点 4

2.1.3 蓝牙4.0的应用 5

2.2 蓝牙4.0版的信号输出芯概述 5

2.3 GFSK的调制解调原理 6

2.4 产生GFSK信号的方法 6

第三章 GFSK调制方案 8

3.1 GFSK调制 8

3.2 GFSK调制的算法描述 8

3.3 信号生成模式 10

3.3.1 GFSK帖格式 10

3.3.2 π/4-QDPSK and 8DPSK 11

3.3.3 时机与对齐 12

3.4 相连续性 13

3.5 定点规格 13

3.6 操作阶段 18

3.7 质量 19

3.7.1 眼图 19

3.7.2 调制特性 20

3.7.3 GFSK和DPSK部分之间的过渡 21

第四章 结果分析 22

4.1 系统框图与软件流程图 22

4.2 GFSK发射过程MATLAB仿真结果图 23

第五章 总结与展望 29

5.1 工作总结 29

5.2 展望 30

致谢 31

参考文献 32

第一章 绪论

1.1研究背景

随着互联网技术、通信技术和电子技术的高速发展，由这些技术而引起的应用方面的开发也是现在社会经济发展的趋势之一。在现代社会的生活中，电脑、空调、手机、汽车、电视、电冰箱等电器设备或已经成为人们不可或缺的一部分。随着这些电器设备的大规模地逐渐使用，这些设备的单一性和局限性也逐渐显现出来。人们越发渴望有一种功耗小、成本低的通信方式，来实现不同设备之间的互联，正因为如此，蓝牙技术应运而生。蓝牙通信技术将一定范围内的电子设备连接起来、以及各种微小网组成网之间的通信技术。蓝牙技术的产生极大地推动了现代通信技术的应用范围，不但使得个人通信范围内实现了灵活迅速的数据传输和联网，而且使得城域网、局域网、广域网和个域网之间实现了连接和各个网络相互之间的操作。因为低功耗与低成本，所以GFSK发射机与接收机广泛应用于模拟通信领域。为了改善改进设备的误比特率与磨合不同电子设备之间的综合指标，所以高斯频移键控的调制解调技术随着时代的发展而应运产生。

1.2 研究现状

在国外，1994年爱立信公司毅然独自发起了一个目的在于找到一种相对来说成本比较低廉与功耗比较低的空中接口的一种研究。研究是为了找到一种可以不用繁杂线缆来连接不同通信设备的新的连接方式，但是这只是众多研究目的中的一小部分，最主要的目的是解析出到底有多少种不同的设备可以连接到蜂窝网中。1998年，东芝、IBM、爱立信联合诺基亚与因特尔这四家公司联合成立了蓝牙特殊利益集团，简称SIG。而在我国，首家专门进行研究蓝牙通信设备应用的机构是重庆市蓝牙无线技术研究所，这家研究机构是由重庆金瓯科技发展有限公司成立的。该机构现在已经研究出了一套具有相对来说比较完备的自主知识产权的蓝牙无线开发平台，并且参加了中国蓝牙技术标准的制定与承担了863计划中基于蓝牙技术的设备、网络以及关键技术方面的研究。

现在，GFSK调制解调应用在国内外各领域已然有了很多的成效。现在举一些比较常见的研究成果:

1、便携式电子设备

GFSK调制与解调的其中相对来说比较重要的应用范畴就是便携式的电子设备。伴随着便携式设备使用地越来越广泛，各种各样的通信技术也得到了飞速的发展。除了需要低成本之外，对于采用这些系统标准的便携式电子设备而言低功耗也是极为重要的。为了解决这些设备中低功率的问题，对于GFSK收发机的研究也应运而生。

2、蓝牙通信设备

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