Abschnitt: 4.4 Trägerfrequenzsysteme mit kohärenter Demodulation
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Minimum Shift Keying (MSK)

Betrachten wir zum Abschluss dieses Kapitels das Verfahren Minimum Shift Keying (MSK), das zum Beispiel im GSM–Mobilfunk in abgewandelter Form zum Einsatz kommt. Man versteht darunter ein binäres FSK–System mit Modulationsindex h = 0.5, was dem Frequenzhub ΔfA = 1/(2T) entspricht. Die Grafik zeigt ein solches MSK–Bandpasssignal für die Trägerfrequenz fT = 4/T. Die beiden Frequenzen innerhalb des Sendesignals sind f0 = fT + 1/(4T) = 4.25/T zur Darstellung der Nachricht m0 (gelbe Hinterlegung) sowie f1 = fT – 1/(4T) = 3.75/T. Diese niedrigere Frequenz zur Beschreibung der Nachricht m1 erkennt man an der grünen Hinterlegung.

In dieser Grafik ist auch eine kontinuierliche Phasenanpassung bei den Übergängen berücksichtigt, um die Signalbandbreite zu verringern. Man spricht dann von Continuous Phase Modulation (CPM). Ohne diese Phasenanpassung lauten die beiden Bandpass–Signalformen:
Bildet man das innere Produkt der Bandpass–Signale, so erhält man mit fΔ = f0f1 und fΣ = f0 + f1:
Das erste Integral ist identisch 0 (integral über die Cosinusfunktion von 0 bis π). Für fT >> 1/T, was in der Praxis stets vorausgesetzt werden kann, verschwindet auch das zweite Integral. Damit erhält man für das innere Produkt:
Damit ist gezeigt, dass für den Modulationsindex h = 0.5 (also MSK) und allen Vielfachen hiervon die beiden Bandpass–Signale orthogonal sind. Mit den neuen reellen Basisfunktionen
erhält man die genau gleiche Signalraumkonstellation wie für geradzahliges h (= 1, 2, 3, ...), und es ergibt sich somit auch die gleiche Fehlerwahrscheinlichkeit:
Hinweis: Die hier beschriebene Thematik wird in Aufgabe A4.16 nochmals eingehend behandelt. Beachten Sie wieder, dass im Gegensatz zur Darstellung in [KöZ08] der Frequenzhub einseitig definiert ist. Arbeitet man mit dem Modulationsindex, so gibt es keine Unterschiede zur genannten Literaturstelle.
 
 

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