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基于GMSK调制的短时猝发系统的时频同步方案的设计
Introduction
时频同步在无线通信系统中具有重要的作用，能够保证数据传输的正确性和稳定性。短时猝发系统在无线通信领域中得到广泛应用，该系统基于GMSK调制技术实现。本文旨在探讨基于GMSK调制的短时猝发系统的时频同步方案的设计。
GMSK调制技术
GMSK调制即高斯最小频偏调制，是一种常用于数字通信的调制技术。在GMSK调制中，数据信号经过高斯低通滤波器处理，然后再进行相位调制。相位变化根据输入数据的位变化率进行调制，从而实现了数据信号的调制。由于GMSK调制后的信号具有较小的时域带宽，能够减少抗多路径干扰和频偏设备的影响，因此被广泛应用于无线通信领域。
短时猝发系统
短时猝发系统是一种通过发送脉冲信号进行短时传输的通信系统。该系统分为短脉冲源/激励，时频同步，传输信道及接收端信号处理四部分。传统短时猝发系统采用线性调频的方式进行调制，但是该调制方式需要进行复杂的时频同步，且对带宽的要求较高。而基于GMSK调制的短时猝发系统可以通过简单的相位调制技术实现，减少了时频同步的难度，并具有较小的带宽要求。
时频同步方案的设计
基于GMSK调制的短时猝发系统的时频同步可以采用多种方法进行实现，本文将探讨两种具有代表性的方法。
1.相关法
相关法是一种常见的时频同步方法，该方法通过计算收发信号的相关性来实现时频同步。在基于GMSK调制的短时猝发系统中，可通过采用复相关计算方法进行同步。具体实现过程如下：
1.1接收端通过收到的信号计算其功率谱密度，得到信号的中心频率。
1.2发送端信号中心频率与接收端信号中心频率不一致，需要加入一个相位偏移值进行校准。
1.3根据所确定的中心频率和相位偏移值，定义一个长度为N的复指数序列（即时域复指数函数），该序列的相位与所确定的相位偏移值相等，频率与所确定的中心频率成正比。显然，该序列的取样点数越多，所确定的中心频率越精确。
1.4分别将发送端和接收端的信号分别生成与该序列相乘的信号。
1.5对所生成的两个信号进行复相关计算，通过搜索复相关计算结果的峰值来确定相位偏移值。
2.周期测量法
周期测量法是一种基于周期性信号的时频同步方法。该方法通过测量信号中重复出现的周期性波形的时间间隔来实现时频同步。在基于GMSK调制的短时猝发系统中，可通过采用跳频技术实现周期测量法。具体实现过程如下：
2.1发送端信号采用跳频技术，通过随机跳频进行信号调制。
2.2接收端通过匹配滤波的方法，找到跳频序列，实现信号提取。
2.3对于接收到的信号，记录所有有效跳频序列的到达时间，然后通过计算两个跳频序列所对应的实际时间差，来计算实际的时间延迟。
2.4通过比较两个跳频序列之间的实际时间差和理论时间差来进行时频同步。
Conclusion
本文讨论了基于GMSK调制的短时猝发系统的时频同步方案的设计。结合相关法和周期测量法的思想，提出了两种具有代表性的方法。相比于传统短时猝发系统中的线性调频技术，基于GMSK调制的短时猝发系统具有更简单的时频同步方法和较小的带宽要求，具有更为广泛的应用前景。