18.Многопозиционные виды модуляции, используемые в цифровых системах связи.

Модуляция несущей цифровыми сигналами заключается в том, что модулируемый параметр несущей может принимать в результате модуляции ряд дискретных значений.

К способам многопозиционной модуляции, используемым в системах наземного цифрового телевидения, относится частотное уплотнение с ортогональными несущими (OFDM), квадратурная амплитудная модуляция (QAM) и квадратурная фазовая манипуляция (QPSK) .

При выборе метода модуляции очень важно учитывать характеристики канала передачи.

Квадратурная амплитудная модуляция (QAM).

Д анный способ модуляции относится к комбинированным. В случае QAM промодулированный сигнал представляет собой сумму двух ортогональных несущих: косинусоидальной и синусоидальной, амплитуды которых принимают независимые дискретные значения:

где Uc – амплитуда сигнала; – частота несущей; с_I(t), с_II(t) – модулирующие сигналы в квадратурных каналах. При приеме сигналов с QAM производится когерентное детектирование.

Если в модулирующие сигналы сI(t) и сII(t) принимают значения 1, то получим QAM-4 (четырехпозиционную QAM). Если же для модуляции как в синфазном, так и в квадратурном каналах используются четырехуровневые сигналы с(t) = 1; 3, получается 16-позиционная QAM (QAM-16).

Квадратурная фазовая манипуляция (QPSK) .

QPSK – это дискретная фазовая манипуляция с основным дискретом /2 при постоянной амплитуде сигнала. В этом методе модуляции все импульсы входной информационной

19. Частотное уплотнение несущими (ofdm) при передаче сигналов наземного цифрового тв вещания. Стр-ра и пар-ры оfdm-сигнала. Преимущества ofdm при наземной передаче.

O FDM использует несколько несущих частот. Цифровой поток разд-ся на несколько потоков (путем демультеплексирования), передаваемых на отдельных несущих, а значит на передачу символа можно отвести гораздо больше времени, чтобы защ-ть от отраженных сигналов (защита от межсимв-х иск-ий). Критерии выборы нес-ей:1.Число несущих такое, чтобы время передачи 1го символа было приемл-м. 2.Несущие близки по f-те, чтобы компактно занимать диапазон. 3.f-ты выбир-ся так, чтобы не создать взаимных помех (треб-ие ортогональности: спектр каждой несущей после мод-ии должен иметь нули на частотах других несущих- Рис.1).

Две модулированные несущие называются ортогональными, если интеграл от их произведения на периоде длительности символа равен нулю. Для выполнения условий ортогональности необходимо, чтобы частотный разнос между несущими был постоянен и равен 1/Ts.

Рис.1 Спектр перд-го сигнала при мод-и OFDM

Проблемы нам создает «межсимвольная интерференция» (по сути перекрестные иск-я), т.к. времени на символ много, то для борьбы с ней ввели защ-ый интервал(так же снизило влияние «эхосигналов», возн-их из за многолучевого распростр-я радиоволн)См.Рис.2.

Т аким образом время на передачу 1го символа: ; В защитном интервале передается фрагмент полезного сигнала, что и гарантирует сохранение ортогональности несущих принятого сигнала. Чем больше время задержки, тем больше должна быть длительность защитного интервала. С другой стороны, для обеспечения максимальной скорости передаваемого потока

Рис.2 Назнач-е защ-го интер-ла данных защитный интервал должен быть как можно короче.

Н ам надо форм-ть дофига несущих (1000 и более), не будем же мы ставить для каждой модул-ор и ген-тор, вместо этого восп-ся обратным преобр-ем Фурье реализ-ым в схеме:

ОБПФ-обр.преобр.Фурье (реал-но не том принципе, что каждая несущ-я отвечает за соотв-ю чатсь общего спектра сигнала на вых.)

Рис.3 Формир-е радиосигнала OFDM

Есть еще один косяк: соседние по времени передачи символы, но разные по f несущей, могут модул-ть друг друга, для борьбы исп-ют перемешивание, а на приемной стороне восс-ие(строгий алгоритм). OFDM сложна в реализации, но очень эффективна и сейчас активно исп-ся.

Преимущества OFDM:1.Подходит для пер-чи сиг-ов в разл-ой мест-ти. 2.Эфф-но исп-ет полосу частот канала связи. 3. Хорошая защищ-ть от межсимв-ых иск-ий, помех и частотно-избирательных затуханий. 4. Канальная эквализация (обработка звукового сигнала эквалайзером, например коррекция амплитуды или изменение отношения частот).