车地通信方式比较研究+GSM-R网络设计方案(12)
3.5.2 工程设计现状
基于满足功能需求以及良好的抗电磁干扰性能的原则，目前国内200km/h-250km/h时速客运专线GSM-R系统设计基木采用单层网络无线覆盖方案;对于300km-350km/h时速客运专线多采用交织单网方案。
3.5.3 存在问题
系统干扰的问题，虽然采用交织站址方式加密站间距可以提高抗干扰能力，但其对系统QoS（Quality of Service意为服务质量，是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术）带来负面影响
弱场处理方案对系统的影响，铁路区间内如同隧道等弱场区域多，可以采用设置直放站延长基站覆盖区域来解决这个问题，但同时存在增加直放站所产生的多径时延和增加基站噪声等问题。
3.6 高速铁路下的无线传输
3.6.1 GMSK概述及工作原理
目前我国GSM—R移动通信采用的就是GMSK调制方式。高斯滤波最小频移键控调制技术是从MSK调制的基础上发展起来的一种数字调制方式 。
在数据流送交频率调制器前先通过一个Gauss滤波器（预调制滤波器）进行预调制滤波，以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量，使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密。
GMSK调制技术是在MSK基础上经过改进得到的。MSK是二进制连续相位FSK的一种改进形式。在FSK方式中，每一个码元的频率不变或者跳变一个固定值，而在两个相邻频率跳变码元信号之间，其相位通常是不连续的。MSK就是FSK信号的相位始终保持连续变化的特殊形式。可以看成是调制指数为0.5的一种CPFSK（连续相位频移键控）信号。
MSK信号表示如下：MSK调制解调原理图见3.7,3.8
公式见3.1 （3.1）
3.7 MSK调制原理图
3.8 MSK解调原理图
GMSK就是在MSK基础上改进的一种简单的二进制调制方法。GMSK调制的基本原理就是让基带信号先经过高斯低通滤波器，使基带信号形成高斯脉冲之后再进行MSK调制。
3.6.2 GMSK调制解调仿真
根据图3.9搭建仿真框图：
图3.9 GMSK调制解调框图
仿真过程：图标46为伪随机序列发生图标，作为系统的信源。图标49、50、51和52、53、54分别组成I、Q支路的串并转换单元。图标102、103为高斯滤波器。图标59提供f=1/4T的正弦波与余弦波，分别经乘法器57、58与原信号相乘。图标62提供高频载波，经过乘法器60、61完成GMSK信号I、Q的调制。调制好的信号经加法器63进行合并，得到最终的GMSK信号。把调制好的信号经信道传播后送入解调器。图标67提供f=1/4T的正弦波与余弦波，分别经乘法器65、66与已调信号相乘。图标104为科斯塔斯环，捕获高频载波，经过乘法器68、69完成相干解调。然后再通过低通滤波器71、72去除高频分量。再经过73、74进行抽样，再通过77、78进行比较判决。经抽样保持以后在进行串并转换，最终将两路信号送入加法器85进行合并，得到解调信号。最后经过示波器99进行观察，并与原始输入信号进行比较。参数设置见表3.10
表3.10 GMSK调制解调仿真参数表
图标序号 图标名称 参数设置
46 信号源库，伪随机PN序列发生器 Amp=1V,Offset=0V,Rate=10Hz,Levels=2,Phase=0
102、103 算字库，高斯滤波器 Bandwidh=0.3,Number of FIR Taps=51
49、53、73、74、75 算字库，采样器 Rate=5Hz