13. Методы модуляции в цифровых системах сотовой радиосвязи: модуляция с минимальным сдвигом частоты и его гауссовская разновидность.

Модуляция GMSK используется в современных системах цифровой радиосвязи GSM, GPRS и других и обеспечивает высокое качество передачи в относительно узкой полосе, занимаемой сигналом. GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) - это гауссовская двухпозиционная частотная манипуляция с минимальным сдвигом, обладающая двумя особенностями, одна из которых - "минимальный сдвиг", другая - гауссовская фильтрация. Обе особенности направлены на сужение полосы частот, занимаемой GMSK-сигналом. Использование GMSK в системе сотовой радиосвязи GSM регламентируется стандартом ETSI (Европейский институт стандартов связи).

В стандарте GSM используется другой вид модуляции - гауссовская манипуляция с минимальным сдвигом (Gaussian Minimum Shift Keying - GMSK). Этот метод представляет собой частотную манипуляцию, при которой несущая частота принимает дискретные значения через интервалы времени, кратные периоду Т битовой модулирующей последовательности. Используются две дискретные частоты несущей f0:

fн = f0 - F/4

fв = f0 + F/4

где F = 1/Т - частота входной битовой последовательности. Получаемый разнос частот D f = =fв - fн = F/2 - это минимально возможный разнос, при котором обеспечивается ортогональность колебаний частот fв и fн на интервале Т длительности одного бита. При этом за интервал Т между колебаниями частот fв и fн набегает разность фаз, равная p.Таким образом, термин «минимальный сдвиг» в названии метода модуляции относится к минимально возможному сдвигу частоты несущей.

Модуляция несущей непосредственно прямоугольными импульсами битовой последовательности приводит к довольно широкому спектру частот, занимаемому в эфире радиосигналом. Более узкий спектр получается при модуляции «сглаженными» импульсами. Потому модулирующую битовую последовательность вначале пропускают через сглаживающий узкополосный гауссовский фильтр, чему и соответствует термин «гауссовская» в названии метода модуляции. Именно эта дополнительная фильтрация отличает метод GMSK от метода MSK (Minimum Shift Keying - манипуляция с минимальным сдвигом).