Modulación GMSK ("Gaussian Minimum Shift Keying") GMSK es un esquema de modulación binaria simple que se puede ver como derivado de MSK. En GMSK, los lóbulos laterales del espectro de una señal MSK se reducen pasando los datos modulantes a través de un filtro Gaussiano de pre modulación. El filtro gaussiano aplana la trayectoria de fase de la señal MSK y por lo tanto, estabiliza las variaciones de la frecuencia instantánea a través del tiempo. Esto tiene el efecto de reducir considerablemente los niveles de los lóbulos laterales en el espectro transmitido. El filtrado convierte cada dato modulante que ocupa en banda base un período de tiempo T, en una respuesta donde cada símbolo ocupa varios períodos. Sin embargo, dado que esta conformación de pulsos no cambia el modelo de la trayectoria de la fase, GMSK se puede detectar coherentemente como una señal MSK, o no coherentemente como una señal simple FSK. En la práctica, GMSK es muy atractiva por su excelente eficiencia de potencia y espectral. El filtro de pre modulación introduce interferencia intersimbólica ISI ("InterSymbol Interference") en la señal transmitida, pero esta degradación no es grave si el parámetro BT del filtro es mayor de 0.5. Debido que en GSM se tiene que BT es 0.3, se tienen algunos problemas de ISI y es por ello la señal no es totalmente de envolvente constante.
Funcionamiento del GMSK Modulación GMSK son lo que se conoce como régimen de fase continua. Aquí no hay discontinuidades fase porque los cambios de frecuencia se producen en la compañía de cruce por cero puntos. Esto surge como consecuencia del factor único de MSK que la diferencia de frecuencia entre la lógica y un cero lógico estados es siempre igual a la mitad de la velocidad de datos. Esto se puede expresar en términos del índice de modulación, y siempre es igual a 0,5. El receptor de GMSK se puede extender a las antenas múltiples y los métodos correspondientes para la cancelación de interferencia en una señal de GMSK. GMSK (Gaussian mínimum shift keying) Es utilizado en GSM-DCS. Es MSK en el que se reduce el espectro pasando la señal NRZ por un filtro Gaussiano antes de atacar el modulador MSK. Más sencillo: Se puede generar GMSK aplicando la salida de un filtro Gaussiano-pasa baja a un VCO (varactor) en un transmisor FM. Se usa GMSK en GSM-DCS por: - buena eficiencia espectral 1,4 bits/Hz - resistencia a la interferencia de canales y co-canal
GMSK - Aplicaciones Una aplicación importante de GMSK es GSM, que es una división de acceso múltiple sistema de tiempo. Para esta aplicación, el BT está estandarizado en un 0,3, que proporciona el mejor compromiso entre el ancho de banda mayor ocupación y resistencia a la ISI. Noventa y nueve por ciento de la potencia de RF de señales GMSK se especifica a limitarse a 250kHz (+ / - 25kHz margen de la señal), lo que significa que los lóbulos laterales deben ser prácticamente cero fuera de esta banda de frecuencias y el ISI debería ser insignificante. Ventajas de la modulación GMSK Hay varias ventajas a la utilización de la modulación GMSK de un sistema de radio comunicaciones. Uno de ellos es, obviamente, la mayor eficiencia espectral en comparación con otros modos de desplazamiento de fase con llave. Otra ventaja de GMSK es que puede ser amplificada por un amplificador no lineal y se mantienen sin distorsiones Esto se debe a que no hay elementos de la señal que se llevan como variaciones de amplitud. Esta ventaja es especialmente importante cuando se utilizan pequeños transmisores portátiles, como los exigidos por la tecnología celular. Otra ventaja de la modulación GMSK nuevo surge del hecho de que ninguna de la información se realiza como variaciones de amplitud. Esto quiere decir que es inmune a las variaciones de amplitud y por lo tanto más resistente al ruido, que algunas otras formas de modulación, ya que la mayoría del ruido se debe principalmente basada amplitud. GMSK destaca Modulación GMSK es una forma de gran éxito de la modulación, se utiliza en la tecnología celular GSM, y como resultado, su uso está especialmente extendido. También se utiliza en las comunicaciones de radio de otras aplicaciones debido a sus ventajas en términos de eficiencia espectral, resistencia al ruido y su capacidad para permitir el uso del transmisor eficientes amplificadores finales. A pesar de que otros sistemas de radiocomunicaciones utilizan otras formas de modulación, GMSK es una opción ideal para muchas aplicaciones.
Conclusiones La modulación MSK es una buena opción cuando deseas ahorrar ancho de banda dado el principio de esta modulación en donde se trata de hacer mínima la desviación en frecuencia, teóricamente hasta una separación entre la frecuencia alta y la baja de rb/2. Aunque la técnica de modulación digital GMSK introduce ISI en la señal de entrada por el hecho de ensanchar el pulso a varios tiempos de bit, y a su vez traslaparlos unos con otros, se concluye que si el BT del filtro gaussiano se encuentra entre 0,3 y 1, esta interferencia intersímbolos no es tan grave para la recuperación de la información. Por el contrario, la eficiencia espectral que se consigue al implementar el filtro gaussiano es mayor que la posible pérdida de información al contener errores. Por estas razones, la tecnología GSM utiliza esta técnica de modulación con un BT = 0,3 para transmitir información, considerando que es posible perder información a cambio de ahorrar espectro.
Figura 14. Diagrama de ojo de a) GMSK BT= 1, b) GMSK BT= 0,5, c) GMSK BT= 0,3, d) DBPSK
La técnica de modulación digital DBPSK tiene la gran ventaja de no requerir detección coherente. Además, al existir siempre un retardo equivalente a un tiempo de bit en el receptor, el sistema DBPSK siempre se encuentra en una frecuencia definida, lo que impide que la transmisión de datos se haga de forma asincrónica, y no se presenta la pérdida de información que sí tiene la modulación GMSK, pero el ancho de banda de esta modulación es casi el triple que el de GMSK con BT = 0,3, lo que hace que sea más ineficientes. La modulación DBPSK es ampliamente utilizada en comunicaciones inalámbricas como Wi Fi.
