中文引用格式： 秦晴，才智，樂志煒. 一種數字集群系統中GMSK信號的相偏跟蹤算法[J]. 電子技術應用，2024，50(8)：67-70.
英文引用格式： Qin Qing，Cai Zhi，Le Zhiwei. A phase offset tracking algorithm for GMSK signal in digital trunking system[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(8)：67-70.
引言
高斯最小頻移鍵控(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying, GMSK) [1]作為一種恒包絡調制，其相位連續、譜密度集中，具有良好的功率效率和頻譜利用率，其在蜂窩通信[2]、衛星通信[3]和數字集群[4]等系統中得到了廣泛應用。GMSK是一種非線性調制，接收處理相當復雜[5]。Laurent[6-7]提出了GMSK信號可以分解為有限個脈沖幅度信號的組合，通過這種線性分解的方法，使其能夠采用與線性調制類似的方式進行接收處理，大大降低了系統接收處理的復雜度。
GMSK有相干[8]和非相干[9]兩種解調方式。與非相干解調相比，相干解調可以獲得更好的性能，但對頻率同步的精度要求也更高[10-11]。然而在信噪比較低時，往往很難獲得較高的頻偏估計精度。蔡凡等[12]提出了一種用于數字集群系統GMSK調制信號的頻偏估計方法。首先，通過導頻獲得初始頻偏估計，然后利用訓練序列進行頻偏搜索估計。其結論為：信噪比為6~9 dB時，頻偏估計誤差與符號時間的乘積小于5×10-4，即在16 ks/s符號率下，通過進一步頻率搜索檢測得到的剩余頻偏最高接近8 Hz，而文中假設導頻估計的殘留頻偏值為9 Hz。可見，在信噪比較低時，通過頻率搜索的方式無法獲得較高的頻偏估計精度。同時，本文所考慮的集群系統中，其訓練序列更短、解調性能要求更高，因此采用此方案無法滿足系統對頻率同步精度的要求。
本文針對國內某數字集群系統空口標準，采用基于Laurent分解的準相干解調方法作為其解調方式。針對導頻頻偏估計精度不能滿足系統性能要求的情況，提出一種分段相位跟蹤算法，通過分段相位估計和補償，可在更低的信噪比下獲得更加穩健的準相干解調性能。該系統采用的是GMSK調制，BT值為0.3，文中的算法都以該信號進行仿真評估。
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作者信息：
秦晴1，才智2，樂志煒1
（1.武警浙江總隊，浙江 杭州 310020；
2.南京航空航天大學，江蘇 南京 210016）
