Электроника ва радиотехника кафедраси 8-ma’ruza Ikkilik diskret modulyasiya (manipulyasiya) turlari

Farqli bosish usuli
Ushbu modulyatsiya holatida, fazada o'zgaruvchan pulsning qiymatini o'zgartirmaydi va farq qachon o'zgarganda. Ushbu misolda, har bir "1" kelishi bilan.

Ushbu turdagi modulyatsiyaning afzalligi shundaki, bitta ramzda tasodifiy xato bo'lsa, u xatolar zanjiriga ta'sir qilmaydi.
Ta'kidlash joizki, kvadratura kabi kvadratura kabi kvadratura mavjud, u erda faza o'zgarishi 90 daraja va FM yuqori buyurtmalar bo'yicha qo'llaniladi, ammo ularning e'tiborlari ushbu moddaning doirasidan oshib boradi.
PS: Men yana bir bor ta'kidlamoqchimanki, maqolalarning maqsadi darslikni almashtirmaydi, balki radio asoslari haqida "barmoqlarda" ni aytadi.
Mavzuni o'qish uchun faqat asosiy modullarning asosiy turlari ko'rib chiqiladi.
Raqamli modulyatsiyaning oddiy turlariga qo'shimcha ravishda, istalgan parametrlar bilan samaradorlikni oshirish uchun yanada murakkab turadi. Eng zamonaviy telekommunikatsiya tizimlaridan juda samarali modulyatsiya mavjud.
Raqamli modulyatsiya turlarini takomillashtirish orqali asosiy ikki yo'nalish - bu kuch va spektr etish samaradorligi hisoblanadi.
Kvadrat modulamulyatsiyasi. Raqamli modulyatsiyani tavsiflovchi signal vektorlari ko'pincha kvadratura va Sexaza vositasi orqali taqdim etiladi (" Savol:"Va" I."- Anjir. 2.10).
Buning sababi shundaki, raqamli aloqada signallarni aniqlash va o'lchash kvadratcha modulyatorlari va dımitatorlarida ko'pincha amalga oshiriladi, chunki ularni amalga oshirish, ayniqsa bir vaqtning o'zida va FM talab qilinadi.
Spektrning samaradorligini oshirishning eng oddiy usuli - bu to'rtburchaklar bir oz bit posilkasining vaqt ajratish uchun bittasi uchun bittasini saqlash bilan ko'payishdir. Ushbu printsipda kvadrat fazasi fazasi tashkil etildi ( kvadratur faksk Shift tugmachasi - QPSK).
Shaklda. 2.11, va Manbadagi ma'lumotlar oqimini taqdim etdi d k.(t.) = d. 0 , d. 1 , d. 2, ... Bipomar impulslaridan iborat, i.e. d k. Ikkilik birlik va ikkilik nolni ifodalovchi +1 yoki1 qiymatlarini oling.

Bu pulse oqimi silliq oqimga bo'lingan. d i i.(t.) = d. 0 , d. 2, D 4, ... va to'rtburcha D Q.(t.) = d. 1 , d. 3 , d. 5, ..., rasmda ko'rsatilganidek. 2.11, b.. Tezlik oqimi d i i.(t.) I. d Q.(t.) oqimning yarmi teng d k.(t.). Qulay ortogonal signal cpsk, S.(t.), Siz Simyfaza va kvadratura oqimlaridan foydalanib, tashuvchining singan va kosinik funktsiyalarida ekplitivlik modulyatsiyalaridan foydalanishingiz mumkin:
Trigonometrik identifikatorlardan foydalanish, ushbu tenglamani quyidagicha ifodalash mumkin:
Qponkali modulyator rasmda ko'rsatilgan. 2.11, sinusoidal va kosin shaklidagi komponentlar yig'indisidan foydalanadi.
Puls oqimi d i i.(t.) Amplituda modulyatsiya qilish (amplituda +1 yoki -1) kosine. Bu kosin fazasining 0 yoki p darajasiga teng; Binobarin, natijada BPSK signalidir. Shunga o'xshab, impulslar oqimi d Q.(t.) Sinusoidni modernizatsiya qiladi, bu BPSK signalini, ortogonal avvalgi ortogonalni beradi. Ushbu ikkita orkogonal tashuvchi komponentlarni sarhisob qilsangiz, QPSK signali olinadi. Magnitudasi th ( t.) to'rtta mumkin bo'lgan kombinatsiyalardan biriga mos keladi d i i.(t.) I. D Q.(t.): θ( t.) \u003d 0, ± 9 90º. Olingan vektor vektor vektor vektorlari signal maydonida ko'rsatilgan. 2.12. Cos (2p f. 0 + p / 4) va gunoh (2p f. 0 + p / 4) ortogonal, ikkita BPSK signallari alohida aniqlash mumkin.

Shunday qilib, QPSK chastota resurslaridan foydalanish bilan bog'liq BPSKdan ikki baravar ko'p, chunki u bir xil shakldagi spektrga ega, ammo ikki tomonlama cho'zilgan posilka hisobidan ikki baravar ko'p. Va bu yutuqlarga qo'shni vektorlar orasidagi shovqinning yomonlashmasdan kelib chiqadi (Evklid masofasi, doimiy kuchga ega, chunki posilkaning energiyasi uning davomiyligini ikki baravar oshirish uchun ikki baravar ko'payadi).

Biroq, kvadratura manipulyatsiyasining asosiy versiyasi energiya sarfi nuqtai nazaridan mutlaqo ijobiy emas. Chunki translyatsiya qilinganda, faza sakrashi 180ºS, kuchaytirgichning chiziqli diapazoniga qo'yiladigan talablar ortiqcha bo'ladi. Elektrni uzatuvchi Class C sinf rejimida eng qulay quvvat sarfini ishlatish uchun sizda doimiy konvert bo'lishi kerak.
Fazani kamaytirish uchun ishlab chiqilgan kvadratura manipulyatsiyasining navlari mavjud. Kvadratura siftsiyasidan foydalanish ( Oqpsk - Ofset QPSK), oqimlar d i i.(t.) I. D Q.(t.) temp bilan uzatiladi T., rasmda ko'rsatilgandek. 2.13.

Shu sababli, ikkala oqim sharoitida bir vaqtning o'zida o'zgarishi mumkin emas va shuning uchun faza sakrashlari 180º olib tashlaydi va faza faqat 90ºni o'zgartirishi mumkin.
Doimiy konvert bilan modulyatsiyaga yaqinlashishning yana bir variantlari p / 4-qpsk deb nomlangan. Bu erda, siljish o'rniga, posilkalar hatto posilkalardan toqqa o'tish paytida fazali qiymatlarning alifbosiga aylantirishni, fazalik qiymatlari alifbosiga aylantirdi. Bunday joylashma tufayli, qachon i. = 2k K. φ I. 0, p, ± p / 2 va qachon qiymatlarini oladi i. = 2k K.+ 1 - belgilangan ± p / 4, ± 3p / 4 dan (2.14-rasm).
Ushbu turdagi modelulyatsiyaning katta asoratidan qochadi, ammo Oqsk kabi dinamik chegaraga qo'yiladigan talablarni yumshatish unchalik samarali emas.
QAM. Kvadratlar ampluatsiyasi ( QAM - kvadratlar amplitivi) QAMS signalining mantiqiy davomi deb hisoblanishi mumkin, chunki QAM signalidan iborat ikkita mustaqil tashuvchilardan iborat (amplituda o'zgartirilgan). Moddalashtirilgan QAM signallarining translyatsiyasi amplituda va fazali manipulyatsiya kombinatsiyasi sifatida ham ko'rib chiqilishi mumkin (savol va PSK). Signal vektorlarining teng uzunligi tufayli ularning yulduzlaridagi minimal masofani maksimal darajada maksimal darajada maksimal darajada maksimal darajada maksimal darajada maksimal darajada maksimal darajada maksimal darajada maksimal darajada maksimal darajada maksimal darajada maksimal daraja. Shunga o'xshash modulyatsiya formatlari turli xil raqamli vektorlar va ularning konfiguratsiyalari bilan konfiguratsiyalar (2.15-rasm) ko'plab telekommunikatsiya tizimlarida keng qo'llaniladi.
MSK. Siz qo'shimcha ravishda QPSK formatini kuchaytirish, tutunli fazaviy o'tishlarni yo'q qilishingiz mumkin. Fazani buzmasdan modulyatsiyani amalga oshirmasdan maksimlashni amalga oshiradigan sxemalardan biri minimal smenali manipulyatsiyani ( minimal siljish tugmachasi - MSK). Uni fazali tanaffussiz (CPFSK) yoki Sinusoidal og'irligi bilan QPSKning maxsus holati sifatida ko'rilishi mumkin. Birinchi holda, MSK signali quyidagicha ifodalanishi mumkin:
Bu yerda f. 0 tashuvchi chastota, d k. \u003d ± 1 bipolyar ma'lumotlarini anglatadi va d k. - faza doimiy k K.- "Ma'naviy ma'lumotlar uzatilishi interval". Uchun d k. \u003d 1 uzatiladigan chastota f. 0 + 1/4T.va qachon d k. \u003d -1 F. 0 – 1/4T.. Shunday qilib, MSK-da ohistik ajratish ortogonal FSKning yarmining yarmining yarmi, bu erda va nomi bilan ishlaydi minimal siljish.
Modulyatsiya turi, asosan ikkilik chastota manipulyatsiyasi kamayadi. Bunday holda, chastota almashtirish fazali sakrashsiz amalga oshiriladi, keyingi belgi uzatish avvalgi belgi uzatish paytida "yugurish" fazasidan boshlanadi. Ushbu tamoyilni yog'ochli faza traektoriyasi bilan tasvirlash mumkin (2.16-rasm, va). Fazaning har bir segmentida, chastotaning hozirgi o'sishi va mumkin bo'lgan traektoriyalarning hozirgi o'sishi va har qanday mumkin bo'lgan traektoriyalarning har qanday funktsiyasiga mos keladi (2.16-rasm, b.). Ushbu modulyatsiya doimiy konvertni ta'minlaydi va natijada uzatuvchi elektr kuchaytirgich rejimini beradi.

Kvadratura ko'rinishida signal quyidagicha yozilishi mumkin:

Shunday qilib, posilka kosine yarim to'lqinli puls bo'ladi. Uning tekislangan shakli tufayli QPSK bilan taqqoslagan spektrning sezilarli darajada torayishi mavjud.
GMMSK. Radio kanalini tez-tez uzatishda, signal spektrining torkasi ko'pincha MSS bilan, chunki 1-chegaradagi eng katta paxtakorlar mavjud. T. b. Modulyatsiya qilishdan oldin kamroq chastotali filtrlashning keyingi filtrlashi amalga oshiriladi. Agar filtr Gauss formasi bilan ishlatilsa, unda bunday modulyatsiya opsiyasi GMMS deb ataladi ( Gaussian MSK.). Past chastotali filtrning o'tkazish qobiliyatini tavsiflash uchun qiymat kiritiladi:

qayerda f. -3 db - kesish chastotasi - 3 dB; R. - bittitish darajasi. Shaklda. 3.17, va Gauss filtrining sezgir xususiyatlari Bt. \u003d 0.3 I. Bt. \u003d 0.5. Shaklda. 2.17, b. GMMS-dan foydalanganda GMMS-dan foydalanganda, chastota diapazonidagi yutuqlarni MMSS.
Anjir. 2.17
Biroq, siz rasmdan ko'rinadiganingizdek. 2.17, va, tobora ko'proq qiymat bilan Bt. Belgining uzunligi - bu intrersomol aralashuvi bilan bezatilgan. Ya'ni, spektrning ixchamligi bo'yicha yutuqlarga axborot uzatilishining ishonchliligini pasaytirish orqali erishiladi. Optimal ahamiyat uchun GSM standartida Bt. = 0.3.
GMMSK modulyatsiyasi faza uzluksizligini ta'minlash printsipini yanada takomillashtirish sifatida ko'rib chiqish mumkin. Shu bilan birga, nafaqat bosqichning bo'shliqlari, balki uning hosilalari ham yo'q qilinadi. Shaklda. 2.18 Ushbu printsipni aks ettirgan GMSK-ga almashtirilgan GMSK-dagi traektoriy daraxtini ko'rsatadi.
Yuqoridagi sharh shuni ko'rsatadiki, raqamli modulyatsiya uchun ishlatiladigan usullar sezilarli xilma-xillik bilan tavsiflanadi. Shuning uchun, telekommunikatsiya tizimlarini loyihalashda optimal ko'rsatkichlarga erishishning ko'plab usullari mavjud. Xulosa qilib aytganda, siz asl nusxalamning ba'zi turlarini qisqartirishingiz mumkin.
Shaklda. 2.19 - bu art aray samaradorligi (bit / C / Hz) va energiya samaradorligi bo'yicha qoldirilgan grafik (energiya nisbati uchun energiya nisbati uchun talab qilinadigan spektrga nisbati bo'yicha energiya nisbati) 10 -5 xatosi).

Ushbu turdagi munosabatlarni spektral va energiya samaradorligini tavsiflovchi nuqta yo'nalishi bo'yicha turli xil modulyatsiya turlari belgilanadi. Grafikdan ushbu ikki parametrga nisbatan raqamli modulyatsiya turini tanlashning buzilishi ko'rinadi.
Yorliqda. 2.1. Turli maqsadlarning tijorat telekommunikatsiya tizimlarida raqamli modelulyatsiyaning ayrim turlaridan foydalanish mumkin.
2.1-jadval
Modulyatsiya turini tanlash dasturning, joylashtirilgan tizimlarning xususiyatlariga, pul o'tkazmalari afv etishiga olib keladigan zarur uzatish tezligiga bog'liq.
Yaqin vaqtgacha, olingan signallarning turlari, modelulyatsiya (AM), chastotani modulyatsiya (FM) va fazaviy modulyatsiya (FM) sifatida aniqlandi. Sizga shuni eslatib o'ting, biz shug'ullanamiz va chastotani modellashtirish odatda er osti radio tizimlarida ishlatiladi. 48, 160 va 450 MGts ishlayotgan an'anaviy mobil radioaloqa tizimining eng keng tarqalgan tizimlari olindi. Chastotani modulyatsiya qilishda ishlaydigan radioaloqa tizimlarining asosiy va tarkibiy sxemalari sezilarli modulyatsiya signallarini qabul qilish usullaridan sezilarli darajada farq qiladi.
Mobil radioaloqa tizimining birinchi tizimlari radioabentlarning shaxsiy chaqirig'ini ko'zda tutmadi. Bular endi ovoz menejeri radio almashinuvini amalga oshiradigan barcha abonentlarga xabar berishadi. Keyin individual qo'ng'iroq tizimi paydo bo'ldi, ma'lum bir asar va raqamli qo'ng'iroq orqali amalga oshirildi. Bu vaqtda, raqamli modulyatsiya turlari birinchi marta paydo bo'ladi. Ushbu modulyatsiya turlari allaqachon mavjud radio uzatish yo'llari va radio qabul qilish (Tonton chastotali chastotali, kanalning chastotasi deb nomlangan). Modulyatsiyaning bunday turi sifatida siz MSS - va FFR 2400-ning alohida turlarini chaqirishingiz mumkin. Nutqni etkazish uchun an'anaviy chastotali modulyatsiya qo'llaniladi. Shunga o'xshab, malika kommunikatsiyalarning birinchi turlari - Smar11327, shuningdek, NMT-450 kabi uyali radio tizimlarining birinchi turlari tashkil etiladi
Mobil radioaloqa tizimlarining raqamli tizimlarini rivojlantirish trotkit va uyali aloqa tizimlari, shuningdek yuqori uzatish stavkalarini talab qiladi va to'g'ridan-to'g'ri tashuvchi chastota chastotasini amalga oshiradi. Bu, shuningdek, uzatish yo'lining tarkibiy va kontseptsiyasining tarkibiy va kontseptsiyasining o'zgarishi va raqamli radioaloqa tizimlarining o'zgarishi kabi maxsus modulyatsiya turlarini rivojlantirishga olib keldi. Raqamli modulyatsiya tezligini yanada samarali rivojlantirish, amplon tarkibiy qismini o'z ichiga olgan signallarni yaratishga olib keldi, bu o'z navbatida transfertorning transkrulyatsiyasining transkrulyatorining tarkibiy va asosiy sxissaridagi boshqa o'zgarishlarga olib keldi. Raqamli modelulyatsiyaning asosiy turlarini tasniflash 1-rasmda keltirilgan.

1-rasm. Raqamli modulyatsiya turlarini tasniflash
Ushbu rasmda signalning doimiy konvertsi (amplituda) bo'lgan raqamli modelulyatsiya turlari aniq ko'rinadi. Ushbu raqamli modulyatsiya turlari, chastota modulyatsiyasini qabul qiluvchilarga (FM) o'xshash bo'lgan qabul qiluvchilar sxemalari bilan ishlash imkonini beradi. Doimiy tashuvchiga ega raqamli modulyatsiya turlari orasida FFRS, GMSK, GFD kiradi.
Начало формы

Конец формы