及科学研究有一定促进作用。

1.2 直扩 GMSK 调制的研究现状

1.3 本文结构及主要工作

本文主要介绍了课题的研究背景和最新研究动态，详细阐述了直序扩频与 GMSK 的基本原理，利用 Matlab 对直扩 GMSK 调制器进行仿真，利用 Quartus II 软件完成 课题的 FPGA 实现，主要工作介绍及其结构分布为：

第一章引言，简要介绍了扩频通信与 GMSK 调制技术的发展历史、最新研究动态 以及应用领域，说明了研究工作的目的、方法，对预期结果和研究意义做出解释。

第二章对扩频通信技术与 GMSK 调制技术的原理、优势做了详细的阐述，对必要 理论与算法做了推导，还对不同的扩频序列、不同的 GMSK 调制方法进行了比较，得 出了本课题的选择。

第三章是在 Matlab 环境下对直扩 GMSK 调制系统的设计，对各个模块的算法进行 了详细阐述，并对每个模块和级联系统进行了仿真。

第四章利用 Quartus II 软件完成了直扩 GMSK 调制系统的 FPGA 实现，执行了硬 件环境仿真，FPGA 器件采用 Stratix 系列。

最后是全文的结论，做出了对整个研究工作的总结。

2 直扩 GMSK 调制的原理

直扩 GMSK 调制技术就是将信号先进行扩频，再进行 GMSK 调制得到已调信号的调 制方式，本课题的扩频方法采用直接序列扩频，这是一种简单常用的扩频方法。 2.1 直接序列扩频原理

在扩展频谱技术中，最基本的是信源信号通过与高速伪随机序列相乘获得扩谱的 直接序列扩频（DS）信号。

2.1.1 扩频通信的原理 扩频通信的原理，可以从如下两个方面得出。 1.香农的信息论基本公式

                                                    (2.1.1)

式中，C 代表以传输速率度量的信道容量，B 代表信号传输所占带度，S 代表信号功 率，N 代表噪声功率。

以 e 为基低，将公式 2.2.1 进行变换，可得：

                                                              （2.1.2）

应用麦克劳林级数：ln(1+x) = x – x2/2 + x3/3 – x4/4 + „+ (-1)k+1xk/k +„

得：

在干扰环境下，信噪比通常远远小于 1[14]，即 S/N<<1 成立，式 2.1.3 近似为：

很明显，从式（2.2.4）我们可以得出扩频通信的理论依据：当信噪比为定值时, 若信号的传输带宽 B 越大，那么信道中无差错传输的信息速率也会越大。

2.柯捷尔尼可夫的信息传输差错概率公式：

式中,P 代表信号功率，T 代表信号持续时间。

式中，N 代表噪声功率，W 为信号频带宽度。

式中， 代表信息带宽。