引言
高斯最小频移键控(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying, GMSK) [1]作为一种恒包络调制，其相位连续、谱密度集中，具有良好的功率效率和频谱利用率，其在蜂窝通信[2]、卫星通信[3]和数字集群[4]等系统中得到了广泛应用。GMSK是一种非线性调制，接收处理相当复杂[5]。Laurent[6-7]提出了GMSK信号可以分解为有限个脉冲幅度信号的组合，通过这种线性分解的方法，使其能够采用与线性调制类似的方式进行接收处理，大大降低了系统接收处理的复杂度。
GMSK有相干[8]和非相干[9]两种解调方式。与非相干解调相比，相干解调可以获得更好的性能，但对频率同步的精度要求也更高[10-11]。然而在信噪比较低时，往往很难获得较高的频偏估计精度。蔡凡等[12]提出了一种用于数字集群系统GMSK调制信号的频偏估计方法。首先，通过导频获得初始频偏估计，然后利用训练序列进行频偏搜索估计。其结论为：信噪比为6~9 dB时，频偏估计误差与符号时间的乘积小于5×10-4，即在16 ks/s符号率下，通过进一步频率搜索检测得到的剩余频偏最高接近8 Hz，而文中假设导频估计的残留频偏值为9 Hz。可见，在信噪比较低时，通过频率搜索的方式无法获得较高的频偏估计精度。同时，本文所考虑的集群系统中，其训练序列更短、解调性能要求更高，因此采用此方案无法满足系统对频率同步精度的要求。
本文针对国内某数字集群系统空口标准，采用基于Laurent分解的准相干解调方法作为其解调方式。针对导频频偏估计精度不能满足系统性能要求的情况，提出一种分段相位跟踪算法，通过分段相位估计和补偿，可在更低的信噪比下获得更加稳健的准相干解调性能。该系统采用的是GMSK调制，BT值为0.3，文中的算法都以该信号进行仿真评估。
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作者信息：
秦晴1，才智2，乐志炜1
（1.武警浙江总队，浙江 杭州 310020；
2.南京航空航天大学，江苏 南京 210016）
