профессор д т н Ермолаев Виктор Тимофеевич Лекция

профессор, д. т. н. Ермолаев Виктор Тимофеевич Лекция 5 1

Содержание ¡ 1. 2. 3. Сигналы, используемые в системах цифровой связи; cигналы амплитудной модуляции; cигналы фазовой модуляции; cигналы квадратурной амплитудной модуляции. 2

Функция модулятора При передаче цифровой информации по каналам связи модулятор является устройством отображения цифровой информации в форму аналоговых сигналов. Отображение осуществляется посредством выбора блоков, состоящих из k бит кодированной информационной последовательности аn, и выбора одного из детерминированных сигналов k=2, M=4 информационная последовательность an … 00101110100110111001010… блок из k бит 00 10 01 11 Количество сигналов, необходимое для отображения блоков из k бит k=1; M=2 k=2; M=4 k=3; M=8 k=4; M=16 3

Амплитудная модуляция (1) где Am (m=1, 2, …, M) означает ряд из M возможных амплитуд Т Binary Phase Shift Keying (BPSK) Код Грея Противоположные сигналы 4

Амплитудная модуляция (2) (1) АМ сигналы являются одномерными и их можно представить в общем виде: (2) ; (3) (4) Расстояние между сигнальными точками Минимальное расстояние 5

Фазовая модуляция (1) При цифровой фазовой модуляции M сигналов на интервале времени (0 t T) можно представить в виде: 2 ФМ QPSK сигнал 4 ФМ 8 ФМ Т (QPSK) quadrature phase-shift keying 6

Фазовая модуляция (2) ФМ сигналы имеют одинаковую энергию, т. е. (1) ФМ сигналы являются двумерными сигналами. Поэтому их можно представить как линейную комбинацию двух ортонормированных сигналов f 1(t) и f 2(t), т. е. (2) (3) (4) 7

Фазовая модуляция (3) Код Грея Расстояние между сигнальными точками Минимальное расстояние 8

Квадратурная амплитудная модуляция (1) Одновременная передача двух отдельных k-битовых информационных блоков на двух несущих, находящихся в квадратуре (cos 2 fct и sin 2 fct), называется квадратурной АМ или КАМ. Соответствующие сигналы на интервале времени (0 t T) можно выразить так: (1) (2) где (3) 9

Квадратурная амплитудная модуляция (2) КАМ сигналы являются двумерными сигналами. Поэтому их можно представить как линейную комбинацию двух ортонормированных сигналов f 1(t) и f 2(t), т. е. (1) где (2) (3) Расстояние Евклида между произвольной парой сигнальных векторов равно (4) 10

Квадратурная амплитудная модуляция (3) Для частного случая, когда амплитуды квадратурных сигналов принимают дискретные значения пространственная диаграмма является прямоугольной. Созвездия сигналов (QAM) quadrature amplitude modulation Минимальное расстояние Один 64 КAM сигнал – шесть бит информации 11

Квадратурная амплитудная модуляция (4) Сигнал КАМ можно рассматривать как комбинацию амплитудной и фазовой модуляций. Мы можем образовать определенную комбинацию М 1 -уровневой АМ и М 2 -позиционной ФМ. В результате получается сигнальное созвездие комбинированной АМ-ФМ. 12

13