 |
Демонстрация. Заключение
|
|
|
|
Демонстрация
Данный пример продемонстрирует пользователю три этапа модуляции синусоидального несущего сигнала потоком цифровых данных.
1) Откройте и запустите ВП под названием “QAM symbol map”. Как показано на рисунке ниже, пользователь может выбрать поток данных, изменяя логические значения булевого массива вверху экрана. Второй элемент управления демонстрирует разделение исходных данных на группы по четыре бита. Эти 4-битные наборы могут быть использованы для представления определённых символов.
Для того чтобы изучить принцип работы, щелкните кнопкой мыши по любому элементу исходного массива бит. Затем понаблюдайте, как это повлияет на каждый из 4-х битовых цифровых наборов.
2) Теперь мы установим соответствие каждого из четырёх битовых наборов и соответствующих символов QAM. Для этого снова щелкните кнопкой мыши по любому элементу исходного массива бит. На этот раз вы заметите изменения на индикаторах “IQ in Polar Form”. Как видите, каждый 4-х битовый набор может быть представлен точкой с определенной фазой и амплитудой. На графике показаны все 16 возможных расположений символов для 16-QAM. Кроме того, красные точки представляют один из символов, которые сгенерированы на основе выбранного цифрового кода. Наконец, числовой индикатор рядом с графиком в полярной системе координат показывает комплексное представление сгенерированного символа.
Обратите внимание, что каждый из символов представляется синусоидальным несущим сигналом в определённой фазе и с определённой амплитудой. Поэтому представление в полярной системе координат является естественным.
3) Теперь необходимо изучить соотношение между набором бит и фактической формой несущего сигнала. Снова щелкните кнопкой мыши по любому элементу исходного массива бит. В нашем примере частота несущей была выбрана равной скорости передачи символов. Поэтому каждый символ представляется одним периодом несущей. На графиках показаны три периода несущей, соответствующих трём символам IQ сигнала. Сейчас, когда мы изменяем битовый поток, мы видим, что IQ сигнал также изменяется. Таким образом, каждый символ создаёт кодируется определенной фазой и амплитудой несущего сигнала во временной области.
|
|
|
4) Наконец, определим, как специфические изменения в символьной карте будут соответствовать другому сигналу во временной области. Для начала выберите набор битов: “0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1. ” Как видим на лицевой панели, этот набор сгруппирован так: “0011, 0110, 0111. ” Кроме того, на графиках в полярной системе координат видно, что каждый из сгенерированных символов представляет максимальную амплитуду (1) несущего сигнала. Это отражено на рисунке внизу:
5) Сейчас мы выберем набор бит, производящий сигнал с меньшей амплитудой. Для этого введите набор бит “1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1. ” Данный набор разбивается на 3 группы: “1001, 1100, 1101. ” Обратите внимание на новые символы на полярном графике, которые показаны ниже:
Как видим, фаза трёх новых символов не изменилась. Однако их амплитуда меньше, чем при первоначальной установке. В результате получаем следующий сигнал:
Заключение
Как показывает данная демонстрация, цифровая модуляция осуществляется путём изменения таких характеристик синусоидального несущего сигнала, как фаза и амплитуда. Было представлено, что при QAM модуляции начальный поток данных может быть разбит на log2(M) битовые группы, которые можно визуализировать в полярной системе координат и затем преобразовать в реальный сигнал.
|
|
|
|
|
|
