GMSK全数字解调器的位同步技术(2)
射，是无线传输设备在本质上的一次飞跃。随着数字技术和微电子技术的迅速发
展，数字信号处理器(DSP)等通用可编程器件的运算能力成倍提高，而价格却显
著下降，现代无线电系统越来越多的功能可以由软件实现，因此产生了软件无线电[1]
。它充分利用了现代微电子技术、数字通信技术及软件技术，可以满足未来
移动用户的“无缝”接入。
在现代通信中，数据通信业务量剧增，对突发数字通信系统提出了更高的要
求。为了在有限的频带上传输更大容量的数字信息，一些数字通信系统开始采用
复杂的通信技术。使用模拟器件实现时，首先系统的整体性能对模拟器件的多种
非理想特性很敏感，如模拟滤波器的相位失真，放大器和混频器的非线性等。为
了保证系统性能，需增加许多辅助电路，这使得系统构成相当困难，且成本高。
其次是模拟器件构成的通信系统体积大，功耗大，调试不便，易出故障，也不能
满足智能化的要求。数字信号处理技术在通信领域得到了广泛应用的同时，使全
数字化接收机受到了广泛的关注。
全数字接收机是采用独立振荡于固定频率的高稳定度时钟，对接收机收到的
信号进行采样和解调处理、载波相位误差和符号同步定时误差的消除以及信号的
判决等工作全部由采样后的数字信号处理器来完成。这种方式不需要将载波误差
信号反馈到混频器进行调整，简化了接收机的前端设计，并可以在不采用复杂的
补偿技术情况下，通过算法精确消除各种失真，使接收机性能达到最优。全数字
接收的设计涉及到许多新技术的研究以及验证，其中位同步技术是数字接收机中
的关键技术之一。
1.2 全数字接收机的特点
全数字接收机与传统的无线电数字通信接收机的主要区别，在于数字通信接
收机的模拟处理区引入了数字处理技术。基本的全数字接收机是在接收机的解调
器前插入 A/D 变换器，把接收机下变频后的模拟信号变为数字信号，如图 1.1
所示。 图 1.1 中的解码系统包含信道解码和信源解码。输入到解调器的信号是数
字信号不再是模拟信号，可以用全新的数字技术实现调制信号的解调，这种技术
称为全数字解调技术。在数字解调技术中，数字域是完全独立于模拟域进行信号
处理的。图中，如果把 A/D 变换器续向接收机的模拟区域推进，到 C 位置，
那么中频下变频和中频滤波也可以用数字处理技术，也就是常说的数字下变频技
术；如果推倒 A位置，那么高频下变频和高频滤波也可以进行数字处理。
全数字接收机就是要尽量地将设计数字化。设计中应将 A/D 变换器尽可能
的靠近天线。A/D 变换器越靠近天线，接收机的数字化程度越高，但要求数字
处理的速率越高，实现的难度也随之增大，甚至达到了当前的数字器件无法承受的地步。
同步技术是数据通信系统设计的关键技术之一。数字通信对位同步的要求主
要有两点：一是使收信端的位同步脉冲频率和发送端的码元速率相同；二是使收
信端在最佳接收时刻对接收码元进行抽样判决。全数字接收机的特点是采用本地
独立时钟对接收机信号采样，与传统数据通信接收机有较大的差别。传统接收机
采用模拟域同步（一般采用锁相技术），如图 1.2（a），或者在数字域来控制模
拟域实现同步，如图 1.2（b）。而全数字接收机的同步方案完全是在数字域进行，
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