Ваемую формулой

Нала определяется выражением

(3.8)

Огибающая будет постоянна при любых углах φ (t).

На рисунке 3.3 изображена огибающая сигнала с MSK- модуляцией. В этом случае угол φ (t) за один пери - од модуляции меняет свое значение на ±p/2, а конечное значение угла зависит не только от текущего информа - ционного символа, но и от фазы, заданной последова -

тельностью данных и переданной в предшествующий период модуляции. В этом смысле MSK- модулятор об - ладает памятью.

Равномерность огибающей обычно не сохраняется, если сигналы, модулирующие синфазные и квадратур - ные компоненты, формируются в результате линейной фильтрации информационных сигналов. Рассмотрим этот случай более подробно (рисунок 3.4).

Двоичный поток данных (приходящий, как пра -

вило, с выхода кодера коррекции или детектирования ошибок или с выхода перемежите - ля) направляется на вход преобразователя, который преобразует блоки двоичной инфор - мации в пары информационных символов - d^I_n и d^Q_n.

Рисунок 3.4 – Линейный модулятор для двумерной модуляции

Эти информационные символы направляются на фильтры модулирующего сигнала с импульсной характеристикой p(t) и q(t). Сигналы, модулирующие синфазную и квадра - турную составляющие, описываются формулами

(3.9)

При помощи формул (3.9) можно описать различные типы линейных модуляций. При выборе значений q(t) = 0, d^I_n =±1 и p(t) = rect(t / T) мы получим двухуровневую

фазовую модуляцию, называемую двоичной фазовой манипуляцией (англ. Binary PhaseShift Keying – BPSK).

При выборе значений d^I_n= d^Q_n = ± 1, a p(t) = q(t) = rect(t / T) мы получим четырех-

уровневую фазовую модуляцию, называемую (англ. Quadrature Phase Shift Keying – QPSK).

Более высокоуровневые модуляции, такие, как квадратурная амплитудная моду-

ляция (англ. Quadrature Amplitude Modulation – QAM), получаются путем выбора много -

уровневых информационных символов d^I_n и d^Q_n.

На рисунке 3.5 изображены созвездия нескольких наиболее важных цифровых моду - ляций.

Рисунок 3.5 – Примеры сигнальных созвездий

а – BPSK, б – QPSK, в – 16-QAM, г – 64-QAM

Квадратурные амплитуд - ные модуляции до сих пор на - прямую не применялись в сис - темах подвижной связи из - за

непостоянства огибающей и необходимости точно контро - лировать усиление в приемни - ке. Однако они используются

для модуляции поднесущих в модуляциях с несколькими не - сущими.

Спектр и огибающая модулируемого сигнала могут быть определены выбором фильтров p(t) и q(t). Типичный передающий фильтр p(t), ис - пользуемый в цифровых сис - темах связи, имеет спектраль - ную характеристику, описы -

(3.10)

Параметр α называется коэффициентом спада (англ. roll- off factor), а его значение лежит в пределах 0 ≤ α ≤ 1. В приемнике используется фильтр с такой же характеристи - кой. Спектр сигнала, обработанного подобными фильтрами, характеризуется слабыми бо - ковыми лепестками и концентрацией энергии сигнала в главном лепестке. Однако с точки зрения систем подвижной связи такой сигнал обладает существенным недостатком. Его

огибающая имеет переменный характер и может принимать мгновенные значения близкие к нулю.

На рисунке 3.6 изображено такое явление для квадратурной фазовой манипуляции для α = 0,35 и характеристикой фильтра, соответствующей (3.10). Такой сигнал квадра - турной фазовой манипуляции не очень хорошо защищен от нелинейных искажений. Зна -

Дата добавления: 2014-01-15