Многочастотная модуляция

Чительное улучшение достигается при помощи задержки квадратурной компоненты на

Рисунок3.6 –Огибающая модуляцийQPSK (а)иOQPSK (б)в син-фазно-квадратурной плоскости

половину периода модуляции, т. е. при q(t)= p(t - T /2). Такой модифицированный вариант

квадратурной фазовой манипуляции называется квадратурной фазовой манипуляцией со сдвигом (англ. Offset Quaternary Phase Shift Keying – OQPSK). Этот тип модуляции приме -

няется во втором поколении системы сотовой связи IS-95.

На рисунке 3.6 б показан на комплексной плоскости график изменения огибающей сигнала OQPSK во времени.

Существует иной способ уменьшения динамики оги - бающей – это добавление фа - зового сдвига p/4 к дифферен - циальному сигналу квадратур -

ной фазовой манипуляции в каждый период модуляции. Такая модуляция, обозначае - мая p/4-DQPSK, применяется в некоторых системах подвиж - ной связи, например, в IS-54/136 и TETRA.

В настоящее время в системах подвижной связи с модуляцией одной несущей ис - пользуются уровни модуляции не выше 8²⁵. Более высокоуровневые QAM- модуляции применяются в некоторых беспроводных ЛВС с модуляцией со многими несущими, на -

пример в HyperLAN/2.

Если скорость потока данных сравнима с шириной полосы пропускания канала, либо временные замирания в канале занимают существенную часть периода модуляции, возни - кает межсимвольная интерференция (англ. intersymbol interference – ISI), которая значи - тельно усложняет прием и уменьшает производительность системы.

Существует несколько способов борьбы с межсимвольной интерференцией, таких, как адаптивная компенсация канала и последовательное детектирование данных. В по - следнем методе требуется реальная или расчетная импульсная характеристика канала.

Альтернативой модуляции одной несущей и усложненной процедурой приема служит многочастотная модуляция (модуляция нескольких несущих (англ. mullicarrier modula-tion – МС).

Вместо последовательной передачи быстрого потока данных с использованием од - ной несущей поток разделяется на большое количество более медленных потоков. Каж - дый из них модулирует отдельную несущую. Скорость передачи данных по каждой под - несущей настолько мала, что межсимвольная интерференции затрагивает только очень небольшую часть информационных символов. Поднесущие частоты могут быть выбраны настолько близко друг к другу, что их спектры будут частично перекрываться. Несмотря на это, приемник может детектировать информационные символы на каждой поднесущей по корреляции многочастотного сигнала с необходимыми опорными тонами.

Поясним принципы работы передатчика и приемника с МС - модуляцией, которая в последнее время все чаще находит применение, особенно в беспроводных ЛВС.

В п - й период модуляции (пТ ≤ t < (п + 1) Т) сигнал, модулирующий несколько несу - щих, описывается формулой

N -1
x (t)=å[ ak,n„p(t-nT)cos2p(fc+k f) bk,np(t-nT)sin2p(fc + k f)]	(3.11)

k =0

Как и ранее, p(t) описывает форму импульса, пара коэффициентов (а, a_k,n, b_k,n) пред - ставляет собой информационные символы, модулирующие соответственно синфазную и квадратурную компоненты k - й поднесущей, а f - величину частотного разноса. Вид ин - формационной пары зависит от типа модуляции, применяемой на каждой отдельной под -

Рисунок3.7 –Эквивалентный отклик канала(б)на

прямоугольный импульс(а) (иллюстрация защитного интервала и периода

ортогональности)

несущей. В реальных системах, использующих многоканальную модуляцию, применяют - ся сигнальные созвездия от системы BPSQ до 64-QAM.

Выбор частотного разноса между поднесущими оказывает большое влияние на рабо - ту системы с МС - модуляцией.

Параметры модуляции выбираются таким образом, чтобы длительность межсим - вольной интерференции, вносимой каналом, составляла малую долю по отношению к пе - риоду модуляции Т.

Разделим Т на две части – так называемый защитный интервал Т _g и период ортого -

нальности Т_{о rt}, т. е. Т = T_g+ Т_{о rt}.

Защитным интервалом называютчасть периода модуляции, в которой от - клик канала на передаваемый информаци - онный импульс еще не пришел в стацио - нарное состояние. После окончания этого периода сигнал на выходе канала стано - вится стабильным. Это явление продемон - стрировано на рисунке 3.7.

Если разнос f выбирается равным l/ Т_{о rt}, то в течение времени Т_{о rt} все подне - сущие будут взаимно ортогональны.

Дата добавления: 2014-01-15