最小移頻鍵控(MSK)是移頻鍵控(FSK)的一種改進型。在FSK方式中,相鄰碼元的頻率不變或者跳變一個固定值。 在兩個相鄰的頻率跳變的碼元之間,其相位通常是不連續的。MSK是對FSK信號作某種改進,使其相位始終保持連續不變的一種調制。
最小移頻鍵控又稱快速移頻鍵控(FFSK)。這里“最小”指的是能以最小的調制指數(即0.5)獲得正交信號;而“快速”指的是對于給定的頻帶,它能比PSK傳送更高的比特速率。
MSK是一種在無線移動通信中很有吸引力的數字調制方式,它具有以下兩種主要的特點:
1.信號能量的99.5%被限制在數據傳輸速率的1.5倍的帶寬內。譜密度隨頻率(遠離信號帶寬中心)倒數的四次冪而下降,而通常的離散相位FSK信號的譜密度卻隨頻率倒數的平方下降。因此,MSK信號在帶外產生的干擾非常小。這正是限帶工作情況下所希望有的寶貴特點。
2.信號包絡是恒定的,系統可以使用廉價高效的非線性器件。
從相位路徑的角度來看,MSK屬于線性連續相位路徑數字調制,是連續相位頻移鍵控( CPFSK )的一種特殊情況,有時也叫做最小頻移鍵控( MSK )。MSK的“最小( Minimum )”指的是這種調制方式能以最小的調制指數( h=0.5 )獲得正交的調制信號。
MSK調制方式是數字調制技術的一種。數字調制是數字信號轉換為與信道特性相匹配的波形的過程。調制過程就是輸入數據控制(鍵控)載波的幅度、頻率和相位。
MSK屬于恒包絡數字調制技術。現代數字調制技術的研究,主要是圍繞著充分的節省頻譜和高效率地利用可用頻帶這個中心而展開的。隨著通信容量的迅速增加,致使射頻頻譜非常擁擠,這就要求必須控制射頻輸出信號的頻譜。但是由于現代通信系統中非線性器件的存在,引入了頻譜擴展,抵消了發送端中頻或基帶濾波器對減小帶外衰減所做的貢獻。這是因為器件的非線性具有幅相轉換( AM/PM )效應,會使己經濾除的帶外分量幾乎又都被恢復出來了。為了適應這類信道的特點,必須設法尋找一些新的調制方式,要求它所產生的己調信號,經過發端帶限后,雖然仍舊通過非線性器件,但是,非線性器件輸出信號只產生很小的頻譜擴展。
為了適應這類信道的特性,己調信號須有以下兩個特點:
a. 包絡恒定或包絡起伏很小。
由于信道中具有非線性的輸入輸出特性,所以己調波包絡不能起伏,即不能用包絡來攜帶信息,需要采用頻移鍵控( FSK )或相移鍵控( PSK )來傳遞信息。
b. 具有最小功率譜占用率。
己調波要具有快速高頻滾降的頻譜特性,要求旁瓣必須很小,這種信號經過帶限濾波之后,只要讓主瓣無失真通過,由于旁瓣功率很小,所以濾波器的輸出信號(即非線性器件的輸入信號)的包絡起伏就會很小,大大減小了AM/PM效應,繼而頻譜擴展的現象也會隨之而減小。由于己調波具有快速高頻滾降的頻譜特性,使信號能量大部分集中在一定的帶寬內,因此提高了頻帶的利用率。根據這些要求,人們在實踐中創造了各式各樣的調制方式,我們稱之為現代恒包絡數字調制技術。現代數字調制技術的發展方向是最小功率譜占有率的恒包絡數字調制技術。現代數字調制技術的關鍵在于相位變化的連續性。MSK是移頻鍵控FSK的一種改進形式。在二進制FSK方式中載波頻率隨著調制信號“ ”或“ ”而變,其相位通常是不連續的。所謂MSK方式,就是FSK信號的相位始終保持連續變化的一種特殊方式,可以看成是調制指數為0.5的一種CPFSK信號。
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