【摘 要】MSK信号具有包络恒定、相位连续的优点， 被广泛应用于无线通信领城。在以往的高速移动系统，人们采用的调制一般是BPSK和QAM，性能上并不能满足人们的需求。为了满足人们使用高速移动通信系统传输清楚视频数据的需要，本文设计了基于MSK与MIMO技术的高速移动通信图像传输系统，并对该系统进行了仿真实验。实验结果表明，在同样的MIMO参数配置下，在误码率为10-4的时候，采用MSK调制比BPSK有6dB的提高，图像质量有较大的改善。
【关键词】高速移动；MSK；MIMO；图像传输；性能
【Abstract】MSK is widely used in wireless communication field with the advantage of the constant envelope and continuous phase. In the High-speed mobile transmission system， people often use BPSK or QAM， but the performance can’t satisfy people’s need. In order to meet people‘s need of the smoothly video data in the high-speed mobile transmission system. This research designed a high speed mobile image transmission system based on MSK and MIMO techniques and the simulation of this system has been conducted. The simulation results show that： In the same MIMO configuration of the parameters， when BER=10-4， MSK modulation has about 6dB performance gains compared to BPSK modulation and the quality of the image has greatly improved.
【Key words】High-speed； MSK； MIMO； Image transmission； Performance
0 引言
近来，由于高速交通工具的发展，人们对在享用快速交通的同时又可实时的观看图像视频资料有了很大的需求。
由于无线通信系统在高速移动的条件下，有多普勒频移等复杂因素影响系统通信质量，而与高速移动系统相适应的调制与MIMO技术是提高通信系统的方案之一。为了获得MSK和MIMO技术在高速移动通信系统的优点，本文设计了基于MSK与MIMO技术的高速移动图像传输通信系统，并对该系统通过仿真实验，获得图像传输的性能结果。
1 系统原理
1.1 基于MSK与MIMO技术的高速移动通信图像传输系统模型
如图2所示，为一基站与高速移动用户。移动用户配置有Mr根接收天线，基站有Mt根发射天线，该用户与基站进行通信。基站小区半径为R，基站到用户运行方向的最小距离为dmin，移动用户的行进距离为dm。现基站有Mt根发射天线，基站与用户水平运动方向夹角，为φ[3]。
1.3 MSK调制
MSK调制是用基带信号对载波的频率进行键控使得调制信号的相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制调制方式[4-5]。
MSK调制器可以分解为一个卷积码编码器（称为相位编码器D）和一个无记忆波形映射[6]，如图4为两种经典的MSK编码调制。其中调制器的输入为二进制码元，相位编码器的输出为二元（a，b），其中a，b∈{0，1}。“MSK映射1”的映射准则为：
1.4 维特比判决译码
维特比判决是一种基于最大似然序列检测（MLSD， Maximum likelihood sequence detection）的顺序网格搜索算法，MLSD算法通过最小欧氏距离的路径进行符号判决。最大似然检测准则为：
维特比算法译码是根据网格图搜索路径，在每一级搜索各路径时，计算欧氏距离，然后保留最小路径，这样每一次搜索路径的数量会减小一半，降低了运算量。维特比判决法在搜索最小路径时，充分利用了MSK信号前后码元间的相关性，一定程度上提高了误码性能。
2 仿真实验
假设实验条件为Mr=2，Mt=2，其中载波频率fc=2GHz，莱斯因子k=6，最小距离dmin=30m，基站半径R=3Km，用户运行速度v=360Km/h，测量周期设定为Ts=500ms。
分别采用MSK调制、BPSK调制和QPSK调制（采用QPSK调制时，两根天线发的符号相同），通过仿真实验，比较三种调制方式的误码曲线。从图4可以看出在发送同比特的情况下，MSK调制的抗干扰性能优于QPSK和BPSK，提高了系统的传输性能，降低了误码率。在误码率为10-4时，采用MSK调制方式比BPSK调制方式的通信系统有6dB的增益。 3 结论
高速移动通信系统中，由于高速移动而产生多普勒频移等一系列复杂因素，严重影响通信系统的通信质量，然而采用MIMO技术和MSK技术能使系统获得很好通信效果，因此对MSK技术和MIMO技术的研究很有必要。
为了提高高速移动通信的通信质量，本文设计了一个基于MSK和MIMO技术的高速移动通信图片传输系统并对其进行了仿真实验。实验结果表明，采用MSK和MIMO技术在整体上提高了系统的传输性能，降低了误码率，并改善了传输图片的质量，使整个通信系统具有较强的抗干扰能力。
【参考文献】
[2]Telatar E. Capacity of Multi-antenna Gaussian Channels[J]. European transactions on telecommunications，1999，10
（6）：585-595.
[4]樊昌信.曹丽娜.通信原理[M].6版.北京：国防工业出版社，2008.
