1.3 Выбор модуляции дискретного канала
Квадратурная амплитудная модуляция - это комбинация амплитудной и фазовой модуляции. По этой методике одновременно передаются два сигнала несущей одной и той же частоты со сдвигом фазы между ними на 90. Математическая форма переданного сигнала следующая:
(3)
Здесь A, B, являются амплитудой двух сигналов несущей. Каждая из них может получать одно из допустимых значений. Полагая, что значения амплитуд могут принимать значения из набора 0,1,2,3, получим, что за период могут быть переданы 4 бита. Два бита представит сигнал A и столько же представит сигнал B.
Квадратурная амплитудная модуляция позволяет достигнуть лучшего использования полосы частот по сравнению с АМ-ДБП. Скорость передачи в системе с AM ДБП может быть удвоена без расширения занимаемой полосы частот, если в одной и той же полосе передавать два аддитивно наложенных друг на друга сигнала, несущие которых сдвинуты по фазе на 90°.
Структурная схема системы с КAM изображена на рисунке 7.
Рисунок 7 – Структурная схема системы с КАМ
Первоначально передаваемые
сигналы
и
раздельно модулируются с помощью
синфазного и квадратурного модуляторов
подаются на фильтры
нижних частот ФНЧ. На выходах устройства,
по комбинациям обоих принимаемых
сигналов восстанавливается первоначальная
двоичная последовательность.
Вследствие разделения на две независимые
ветви при скорости модуляции
1/Т можно работать с двойной скоростью
передачи 2/Т. Необходимая при изменении
скорости синхронизация обеспечивается
местным генератором.
Для восстановления информации принимаемый сигнал
демодулируется
в
и
путем умножения на ортогональное несущее
колебание с необходимой фазой:
(4)
(5)
После подавления высокочастотных компонент в приемных фильтрах низких частот ФНЧ сигналы обоих каналов полностью разделены:
(6)
Если, однако, фаза несущего колебания отклоняется от требуемого значения, то в канале I или канале Q появляются посторонние компоненты сигнала другого канала. Для синхронизации фазы на приеме либо применяют пилот-сигнал, размещенный в середине полосы частот (в специально созданном для этого провале спектра сигнала), либо из сигнала данных выделяют сигнал ошибки, пропорциональный отклонению фазы.
Для систем КAM с многопозиционными сигналами векторы сигналов могут упорядочиваться различным образом. Различные системы КAM отличаются, хотя и незначительно, друг от друга по чувствительности к помехам. Причина этого заключается в том, что в зависимости от положения векторов сигнала расстояния между соседними состояниями, определяющие чувствительность к помехам, различны. [4]