文 献 综 述
一、研究背景及应用
最小频移键控(Minimum Shift Keying，MSK)信号具有包络恒定、频谱利用率高、能量集中、旁瓣衰减快、带外辐射功率低、对非线性失真不敏感等优点[1]，特别适合功率受限（电池供电设备）以及存在非线性失真、多普勒频移和多径衰落的无线通信领域。扩频技术的重大突破与发展是在20世纪60年代以后，与当时集成电路、晶体管与各种信号处理器的逐步问世关系紧密。与传统的通信方式相比，扩频通信的许多优点都是无可比拟的，如低截获性，抗干扰性，多用户随机选址能力等等，因此军事通信领域多用扩频通信技术[2]。直扩MSK系统，兼具MSK信号的优点和扩频通信体制的保密性好、截获率低等特点，在战术数据链、民用航空地空数据链、导弹制导指令传输、卫星通信等领域得到了广泛应用[3]。FPGA是一种软硬件相结合的新型可编程器件，它的集成度更高器件密度可达数千万门，它的体积更小成本也相对低廉，尤其是其只要通过软件程序的修改就可以改变整个硬件系统性能和指标的功能，大大降低了产品的设计周期，基于FPGA器件设计系统，可以缩短系统的研制周期，减少资金投入，提高可靠性，更重要的是可以提高系统的开发效率[4]。
- 直扩MSK的发展过程
近十年来，数字移动通信新系统的开发研制取得了巨大进展，要求既传输数字化的信令，又传输数字化的信息。因此系统中必须采用数字调制技术。然而一般的数字调制技术，如幅度键控(ASK)、移相键控（PSK）和移频键控（FSK）因传输速率低而无法满足移动通信的要求，因此，需要专门研究一些抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高的调制技术，尽可能的提高单位频带内传输数据的比特速率，以适用于移动通信的要求。最小频移键控（MSK）是FSK的一种改进型。在FSK方式中，相邻码元的频率不变或者跳变一个固定值。在两个相邻的频率跳变的码元之间，其相位通常是不连续的。MSK是对FSK信号作某种改进，使其相位始终保持连续不变的一种调制[5]。
- 直扩MSK的关键技术
1.MSK调制技术
MSK调制方法有很多种，最常见的有正交调制法、模拟调频法、数字频率直接合成法(DDS)[6]等。其中正交调制法是PSK调制的一种推广，首先将数据进行差分编码、串并转换，然后每一路分别再乘以加权函数和、载波和，最后两路相加求和就可以得到了一个完整的MSK信号。模拟调频法是采用调频调制器实现的。将信息1、0所产生的频偏和调制在载波频率为的载波上。数字频率直接合成法(DDS)是以FPGA、DSP或者专用的DDS芯片为载体的一种通过软件编程实现的调制方法[7]。这种方法实现的MSK信号具有杂散度低、包络恒定性好等优点，调制器的参数也比较容易设置，因此此方法也是无线通信领域中研究的热点方法之一，在未来的移动通信、船用通信等领域都有很大的发展空间[8]。DDS的发展很迅速，是因为其拥有很多的优点比如：1.相位和频率分辨率高；2.精度非常高；3.能够快速的将频率进行转换，转换速率可以达到微秒级；4.在频率快速变换时其波形的相位是连续；5.输出相位噪声低；6.利于数字化，体积更小，集成度很高[9]。
2.MSK解调技术
MSK解调方法从大的方向上分为两种，一种是相干解调，另一种是非相干解调。相干解调的误码率比非相干解调的误码率低，但相干解调的系统比非相干解调系统复杂。相干解调的方法是将接收到的MSK信号分为两路，每一路分别先乘以由载波同步电路得到载波信号，然后再经过积分清洗滤掉载波，对得到的信号进行抽样判决，最后再把判决得到的两路数字信号合成一路信号进行差分译码[10]。非相干解调的方法是将MSK信号看成FSK信号用鉴频的方法进行解调。MSK信号在实现调制时是有记忆的(为了保持相位连续)，两点之间的基带相位差与这两点之间传输的信息有关，因此也可以采用正交差分解调的方法，其误码性能介于差分解调PSK和相干解调PSK之间[11]。
3.同步技术
在扩频通信系统中，信号的同步是正确地进行解扩的必要条件。码同步环节是扩频系统的关键组成部分，主要分为两个阶段，一是粗同步阶段——码捕获和载波同步，二是精同步阶段——码跟踪和载波同步[12]。传统的扩频信号捕获是采用串并结合的方式，多为串行/并行搜索方法。K.K.Chawla与D.V.Sarwate提出了在直扩系统中利用基带信号处理的伪码并行捕获方案[13]。数字匹配滤波器（Digital Match Filter，DMF）也是一种并行捕获的方法，它是一种在时域上实现码相位搜索的方法，具有很高的搜索速度，但这种并行方式消耗的硬件资源较多，有其局限性。随着软件无线电的不断发展，人们开始逐渐关注基于FFT的码捕获法 [14]。载波同步电路主要是完成MSK解调时载波的同步。主要有外同步法和自同步法两种。外同步法需要增加额外的开销，使系统传输的数据降低，同步的时间相对自同步法较长。自同步法主要采用锁相环电路实现，它具有同步时间短、电路简单的等优点被广泛的应用在现在通信系统中[15]。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
