Jerzy Chramiec, Stanisław Lindner
Jerzy Chramiec, Stanisław Lindner
(1.2)
s (t) = s ' coscot - 5 a sincot
m ' m m
Najprostszym przypadkiem modulacji cyfrowych są modulacje binarne gdzie M=2, n-1. Przykładowe przebiegi czasowe sygnału zmodulowanego dla modulaqi BASK, BPSK i BFSK przedstawia rys. 1.6.
Rys. 1.6. Przykładowe przebiegi sygnału z binarną modulacją: a) BASK, b) BPSK, c) BPSK wraz
z binarnym sygnałem modulującym
0 1 10 10 0 1
a) * „ „
1 |
AA A |
A | |
ii i u |
1 l |
1 |
A A |
A |
A |
111 |
A |
l\l |
m |
f | |
lii |
i |
i |
[III |
u |
Konstelację symboli odpowiadającą modulacji BPSK przedstawia rys. 1.7.a. Dyskretny zbiór punktów sygnałowych sm może tworzyć różne konstelacje. W celu maksymalizacji odporności transmisji na zakłócenia addytywne rozmieszczenie symboli w konstelacji powinno zapewniać maksymalną odległość między sąsiednimi symbolami.
W procesie odbioru sygnału zakłócenia addytywne powodują, że sygnał odebrany jest reprezentowany przez inny punkt w przestrzeni sygnałów' niż punkt nadany. Wokół punktu sygnałowego, czyli symbolu, można więc określić obszar poprawnych decyzji. W celu minimalizacji skutków błędnej detekcji symbolu, binarne ciągi danych zostają przyporządkowane poszczególnym symbolom zgodnie z kodem Graya, zapewniając minimalizację odległości Hamminga między ciągami binarnymi przyporządkowanymi sąsiednim symbolom. Zagadnienia te ilustrują rys. 1.7 i rys. 1.8.
W systemach bezprzewodowych wykorzystuje się modulacje od BFSK, BPSK poprzez 4-PSK, QPSK, 8-PSK, 16-QAM do 64-QAM.
Bezpośrednio ze wzom (1.2) wynika struktura układu modulatora kwadraturowego. Z uwagi na konieczność kształtowania własności widmowych sygnału zmodulowanego składowa sj i smQ symboli danych poddaje się filtracji w paśmie podstawowym otrzymując odpowiednio składowe xj (t) i xmQ (t). Ostateczne sygnał zmodulowany przyjmuje postać
xjt) = xj (tjcoscot - xmQ (t)siti(ot (1.3)
Strukturę blokową modulatora kwadraturowego przedstawia rys. 1.9, gdzie p(t) jest odpowiedzą impulsową filtrów nadawczych w paśmie podstawowym
V
♦V
.Q | |
_ |
- _ |
\ • o |
' •» |
/ |
\ |
/ 1 |
\ |
\ \ |
< i / |
• |
• |
11 N |
" 10 |
' |
Aa • -
i i
101*' ^
kQ | |||
• |
• |
• |
• |
1011 |
1001 |
1110 |
1111 |
• |
• |
• |
• |
1010 |
1000 |
1100 |
1101 |
• |
• |
• |
• |
0001 |
0000 |
0100 |
0110 |
• |
• |
• |
• |
0011 |
0010 |
0101 |
0111 |
Rys. 1.7. Konstelacje sygnałów a) BPSK, b) 4PSK, c) QPSK, d) 8PSK i e) 16QAM
17