 |
Отображение символа QAM. Заключение. Фазовая манипуляция (PSK). Введение
|
|
|
|
Отображение символа QAM
Повторим, что QAM модуляция предназначена для передачи цифровой информации путём периодического изменения фазы и амплитуды синусоидальной электромагнитной волны. При 4-QAM модуляции используется 4 комбинации фазы и амплитуды. Более того, каждая комбинация представляет собой определенный 2-х битовый набор. Например, предположим, что мы хотим сгенерировать цифровой поток: (1, 0, 0, 1, 1, 1). Так как каждый символ представляется набором из 2 битов, эти биты группируются по два. В нашем случае исходный поток битов (1, 0, 0, 1, 1, 1) группируется в три символа (10, 01, 11). Ниже будет показан модулированный сигнал (без фильтрации формы импульсов), при котором каждый символ обозначается одним периодом модулированной несущей. Видно, что цифровая информация передаётся путём изменения фазы и амплитуды несущего сигнала.
|
|
|
Одним из простых способов визуализировать смещения фазы и амплитуды относительно несущего сигнала является построение схемы «созвездие». Созвездие, приведённое ниже, демонстрирует все возможные фазы и амплитуды несущего сигнала в полярных координатах.
Справа показано символьное отображение 4-QAM. Как видно из рисунка, каждый символ может быть представлен уникальнойфазой (Θ ) и амплитудой (A). 4-QAM состоит из четырёх комбинаций фаз и амплитуд. Комбинации, называемые «символами», представлены на схеме «созвездие» как белые точки. Красные линии обозначают перемещения фаз и амплитуд от одного символа к другому. На рисунке указан также цифровой набор битов, представляемый каждым символом.
|
|
|
Как уже было сказано, при использовании 4-QAM можно отправить двухбитный символ. Однако, возможна передача и большего объема данных путём увеличения количества символов в нашей карте символов. Число символов на карте, обозначаемое в курсе буквой “M”, называется “M-арным” способом модуляции. Другими словами, 4-QAM имеет M=4, а 256-QAM – M=256. Кроме того, количество бит, которое может быть представлено символом, имеет логарифмическую взаимосвязь с M. Например, известно, что 2 бита могут быть представлены одним из символов в 4-QAM. Этот факт может быть записан в виде уравнения, приведённого ниже:
Бит на символ = log2 (M)
Таким образом, каждый символ в 256-QAM может быть использован для того, чтобы представить 8-битовый цифровой набор (log2 (256) = 8). Так как M-арный способ модуляции QAM определяет количество бит, кодируемых символом, он сильно влияет на фактическую скорость передачи данных.
Заключение
QAM является важным способом модуляции благодаря широкому использованию в современных технологиях. Более того, этот способ может применяться в LabVIEW с использованием пакета Modulation toolkit. Modulation toolkit вместе с векторным генератором сигналов и векторным анализатором сигналов, дает возможность внедрять QAM модуляцию для реальных сигналов.
Фазовая манипуляция (PSK)
Введение
Фазовая манипуляция (phase-shift keying - PSK) является широко используемым способом цифровой модуляции, при которой данные кодируются путем изменения фазы несущего сигнала. Сигнал на несущей частоте с фазой 0° декодируется как один бит или набор битов, а с фазой 90° - как другой бит. Имеется два основных метода декодирования таких сигналов: дифференциальный и недифференциальный. Демодулятор, содержащий специальную схему PSK модуляции, может сравнивать фазу входящего сигнала с опорным сигналом или же сравнивать только изменения в фазе сигнала на несущей частоте, как это происходит при определении следующего символа.
|
|
|
|
|
|
