Материал: 637_Nosov_V.I._Seti_radiodostupa_CH.2_
Продолжение таблицы 4.9
Номер |
|
Состояния потоков |
|
|
Состояния потоков |
|
Значения |
|||||||||||
сигнальной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уровней |
|
точки |
d6 |
|
d5 |
d4 |
d3 |
d2 |
|
d1 |
i1 |
|
i2 |
i3 |
q1 |
q2 |
|
q3 |
I |
Q |
20 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
+3 |
+1 |
21 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
+3 |
-1 |
22 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
+3 |
-3 |
23 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
+3 |
-5 |
24 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
+3 |
-7 |
25 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
+1 |
+7 |
26 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
+1 |
+5 |
27 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
+1 |
+3 |
28 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
+1 |
+1 |
29 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
+1 |
-1 |
30 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
+1 |
-3 |
31 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
+1 |
-5 |
32 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
+1 |
-7 |
33 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
-1 |
+7 |
34 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
-1 |
+5 |
35 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
-1 |
+3 |
36 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
-1 |
+1 |
37 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
-1 |
-1 |
38 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
-1 |
-3 |
39 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
-1 |
-5 |
40 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
-1 |
-7 |
41 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
-3 |
+7 |
42 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
-3 |
+5 |
43 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
-3 |
+3 |
44 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
-3 |
+1 |
45 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
-3 |
-1 |
46 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
-3 |
-3 |
47 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
-3 |
-5 |
48 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
-3 |
-7 |
49 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
-5 |
+7 |
50 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
-5 |
+5 |
51 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
-5 |
+3 |
52 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
-5 |
+1 |
53 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
-5 |
-1 |
54 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
-5 |
-3 |
55 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
-5 |
-5 |
56 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
-5 |
-7 |
57 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
-7 |
+7 |
58 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
-7 |
+5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
141 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 4.9
Номер |
|
Состояния потоков |
|
|
Состояния потоков |
|
Значения |
|||||||||||
сигнальной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уровней |
|
точки |
d6 |
|
d5 |
d4 |
d3 |
d2 |
|
d1 |
i1 |
|
i2 |
i3 |
q1 |
q2 |
|
q3 |
I |
Q |
59 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
-7 |
+3 |
60 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
-7 |
+1 |
61 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
-7 |
-1 |
62 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
-7 |
-3 |
63 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
-7 |
-5 |
64 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
-7 |
-7 |
Структурная схема демодулятора 64-КАМ приведена на рис. 4.30.
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
ФД синфазный |
|
|
2 |
|
i1 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
ФНЧ |
Is |
(t) |
4 |
АЦП |
i2 |
|
|
|
РУ 5 |
|
|||
|
|
|
|
|
6 |
|
i3 |
|
|
cos0t |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64-КАМ |
U |
оп |
|
|
FT |
|
|
Ген. |
|
ВТЧ |
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
ФАПЧ |
|
|
|
|
|
q1 |
|
|
sin 0t |
|
|
3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
4 |
|
q2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ФНЧ |
|
РУ |
5 |
АЦП |
|
|
|
|
Qs |
(t) |
6 |
|
q3 |
|
ФД квадратурный |
|
|
|
|||
|
|
|
7 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
Рис. 4.30 Когерентный демодулятор 64-КАМ |
|||||
Деразмещение
FT |
|
|
|
||||
|
S |
|
|
|
|||
d1 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|||||
d2 |
|
|
|
|
|||
d3 |
|
FT |
|||||
|
|
|
|
|
|
b |
|
d4 |
P S |
|
|
||||
Tb |
|||||||
d |
5 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
d6 |
|
|
|
|
|||
TS |
|
|
|
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
С выхода приемника сигнал с 64-КАМ поступает на один из входов фазовых детекторов синфазного и квадратурного каналов. На вторые входы этих фазовых детекторов поступают опорные сигналы cos 0t для синфазного
канала и sin 0t для квадратурного канала. Опорный сигнал (восстановленную
несущую) вырабатывает генератор, который с помощью системы синхронизации (петли ФАПЧ) фазируется под фазу входного сигнала 64-КАМ.
После фильтрации в фильтрах нижних частот ФНЧ побочных продуктов перемножения входных и опорных сигналов, на выходах фазовых детекторов синфазного и квадратурного каналов получаются сигналы основной полосы (base band), в данном случае восьмиуровневые сигналы Is (t) и Qs (t) .
142
Переходы между уровнями в восьмиуровневых сигналах несут информацию о тактовой частоте символов, поэтому они используются в выделителе тактовой частоты символов FTs . Тактовая частота символов
подается на решающие устройства, аналогово-цифровые преобразователи и устройство деразмещения.
В решающих устройствах принимается решение о принятом на интервале текущего символа уровне и это решение в виде одного из восьми принятых уровней подается на аналогово-цифровые преобразователи. В АЦП каждому из принятых уровней в соответствии с алгоритмом работы АЦП ставятся в
соответствие по три цифровых потока в синфазном i1i2i2 |
и квадратурном q1q2q3 |
каналах. |
|
В устройстве деразмещения каждой из комбинаций трех цифровых |
|
потоков в синфазном i1i2i2 и квадратурном q1q2q3 |
каналах ставится в |
соответствии с алгоритмом деразмещения одна из 2k 26 комбинаций шести цифровых потоков символов d1d2d3d4d5d6 . В параллельно-последовательном
преобразователе шесть цифровых потоков символов d1d2d3d4d5d6 преобразуются в цифровой поток с битовой скоростью Rb k Rs .
Восстановление несущей частоты (опорного сигнала) при 64-КАМ производится также как и при М-ОФМ (см. раздел 3.2.5.2.1).
Процесс восстановления опорного колебания должен быть настолько точным, чтобы фазовая ошибка имела малую величину, как постоянной составляющей, так и флюктуации (фазового дрожания).
4.5 Основные параметры сигналов М-КАМ
По аналогии с подходами, изложенными в подразделах 4.1, 4.2 и 4.3 можно получить все характеристики многопозиционных сигналов для М > 32, основные из которых приведены в таблице 4.10. Все параметры многопозиционных сигналов, приведенные в таблице 4.10, рассчитаны по формулам (4.1) (4.14).
Спектральную эффективность многопозиционных методов модуляции можно определить из уравнения (4.42)
|
R |
бит / с |
, |
(4.42) |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|||||
|
П |
Гц |
|
|
|
|
где R – скорость передачи |
информации на входе модулятора, |
П – |
||||
полоса частот, занимаемая модулированным М – позиционным сигналом. Скорость передачи информации на входе модулятора численно равна
тактовой частоте следования бит
143
R |
|
бит |
F |
|
1 |
. |
(4.43) |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Tb |
|
Tb |
|
|||
|
|
с |
|
|
|
|||
Таблица 4.10 Основные параметры сигналов М-КАМ
Позици |
Тип |
Количе |
Количе |
Количес |
Макс. |
Количес |
Количес |
онност |
созвез |
ство |
ство |
тво |
значени |
тво |
тво |
ь |
дия |
потоко |
потоко |
уровней |
я |
лишних |
лишних |
модуля |
|
в |
в |
NI NQ |
уровней |
точек |
точек в |
ции, М |
|
символ |
символ |
|
на |
|
квадран |
|
|
ов, k |
ов, |
|
выходе |
|
те |
|
|
|
ni nq |
|
ЦАП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
квадр |
4 |
2 |
4 |
3 |
|
|
|
ат |
|
|
|
|
|
|
32 |
крест |
5 |
3 |
6 |
5 |
4 |
1 |
64 |
квадр |
6 |
3 |
8 |
7 |
|
|
|
ат |
|
|
|
|
|
|
128 |
крест |
7 |
4 |
12 |
11 |
16 |
4 |
256 |
квадр |
8 |
4 |
16 |
15 |
|
|
|
ат |
|
|
|
|
|
|
512 |
крест |
9 |
5 |
24 |
23 |
64 |
16 |
1024 |
квадр |
10 |
5 |
32 |
31 |
|
|
|
ат |
|
|
|
|
|
|
2048 |
крест |
11 |
6 |
48 |
47 |
256 |
64 |
4096 |
квадр |
12 |
6 |
64 |
63 |
|
|
|
ат |
|
|
|
|
|
|
Полоса частот, занимаемая модулированным М – позиционным сигналом определяется из выражения (4.14)
ПM |
|
FT |
(1 ) |
(4.44) |
|
b |
|
, |
|||
log2 M
где – коэффициент «скругления» (roll off factor), который определяется фильтром нижних частот на входе модулятора.
С учетом (4.42) – (4.44) спектральную эффективность М – позиционной модуляции можно определить из уравнения
|
R |
|
FT |
FT log |
2 M |
|
log |
2 |
M |
|
|
||
|
|
|
b |
|
b |
|
|
|
|
|
. |
(4.45) |
|
|
|
|
|
|
) |
||||||||
|
П П F (1 ) |
|
(1 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
144
Значения спектральной эффективности М – позиционных методов модуляции, рассчитанные по (4.45), приведены в таблице 4.11.
Таблица 4.11 Спектральная эффективность многопозиционной модуляции
Позиционность |
|
Спектральная эффективность, |
||
модуляции, М |
|
|
|
|
0 |
0,2 |
0,35 |
0,45 |
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
0,833 |
0,741 |
0,69 |
4 |
2 |
1,667 |
1,482 |
1,38 |
8 |
3 |
2,499 |
2,223 |
2,07 |
16 |
4 |
3,332 |
2,964 |
2,76 |
32 |
5 |
4,165 |
3,705 |
3,45 |
64 |
6 |
4,998 |
4,446 |
4,14 |
128 |
7 |
5,831 |
5,187 |
4,83 |
256 |
8 |
6,664 |
5,928 |
5,52 |
512 |
9 |
7,497 |
6,669 |
6,21 |
1024 |
10 |
8,33 |
7,41 |
6,9 |
2048 |
11 |
9,163 |
8,151 |
7,59 |
4096 |
12 |
9,996 |
8,892 |
8,28 |
145