 |
Заключение. Введение. Аппаратная реализация
|
|
|
|
Заключение
Частотная модуляция (ЧМ, FM) является важной из-за широкого коммерческого применения и простоты использования. Как было рассмотрено выше, частотная модуляция может быть сведена к фазовой модуляции с простым интегратором. В результате, сигналы с модулированной частотой могут генерироваться векторных генератором сигналов National Instruments, так как для этого не требуется ничего кроме IQ модулятора.
Литература:
[1]. Simon Haykin, Communications Systems.
[2]. B. P. Lathi, Modern Digital Analog and Digital Communications.
Практические занятия:
Создание математической модели процесса – стр. 68
Практическая реализация с использованием оборудования National Instruments – стр. 128
1. 3 Квадратурная амплитудная Модуляция (QAM )
Введение
Множество современных коммуникационных протоколов используют квадратурную амплитудную модуляцию или QAM. Среди них, например, 802. 11b беспроводной Ethernet (Wi-Fi) и цифровое видео-вещание (Digital Video Broadcast (DVB)), в которых применяется модуляция 64-QAM, а также новые беспроводные технологии, такие как WiMAX, 802. 11n и HSDPA/HSUPA (новый стандарт передачи данных в сотовой связи). Таким образом, благодаря широкому использованию QAM, понимание этого способа модуляции необходимо.
QAM модуляция предназначена для передачи цифровой информации путём периодического изменения фазы и амплитуды синусоидальной электромагнитной волны. Каждая комбинация фазы и амплитуды называется символом и кодирует цифровой поток битов. Мы рассмотрим, во-первых, аппаратные средства, требующиеся для изменения фазы и амплитуды несущего сигнала. А во-вторых, - двоичное значение, которое ставится в соответствие каждому символу.
Аппаратная реализация
|
|
|
При квадратурной амплитудной модуляции (QAM) требуется изменение фазы и амплитуды несущего синусоидального колебания. Одним из самых простых способов достичь этого является генерация и смешивание двух синусоидальных сигналов, фазы которых сдвинуты на 90° относительно друг друга. Регулируя амплитуды каждого из сигналов, мы можем влиять на фазу и амплитуду полученного смешанного сигнала.
Эти два несущих колебания называются I и Q компонентами нашего сигнала. По отдельности каждый из этих сигналов может быть записан в виде:
и
Сигнал I является компонентом «в фазе», а Q – «квадратурный» компонент. Обратите внимание, что они представлены в виде синуса и косинуса, то есть их фазы смещены относительно друг друга на 90°. В результате, генерируемый сигнал можно представить следующим образом:
Как видно из этого уравнения, фаза сигнала может регулироваться изменением амплитуд I и Q. Итак, цифровую модуляцию несущего сигнала можно осуществить путём изменения амплитуды двух смешиваемых сигналов.
Ниже показана блок-схема технических средств, необходимых для генерации сигнала. Блок квадратурного модулятора (Quadrature Modulator) предназначен для смешивания I и Q компонент исходного сигнала (Baseband) с сигналами гетеродина (local oscillator), и дальнейшего сложения друг с другом. Отметим, что фазы сигналов гетеродина также смещены на 90° относительно друг друга.
Далее мы обсудим, как I и Q компоненты используются для представления реальных цифровых сигналов. Для этого рассмотрим взаимосвязь между отображением символа QAM и реальным сигналом.
|
|
|
