637_Nosov_V.I._Seti_radiodostupa_CH.2_
.pdf
|
u(t) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Tb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
d1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
d2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
d3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
Ts |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
d4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
d5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
d6 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
i1 |
|
|
|
Т.26 |
|
|
|
|
|
Т.8 |
|
|
|
|
Т.40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
i2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
i3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
q1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
q2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
q3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Is |
(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qs (t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.18 |
Временные диаграммы работы модулятора 64-КАМ |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
131 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.8 Преобразование потоков символов в ЦАП при 64-КАМ.
№ |
Входные сигналы в каналах |
Выходной сигнал ЦАП |
||
|
|
I (Q) |
|
|
|
i1 ( q1 ) |
i2 ( q2 ) |
i3 ( q3 ) |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
+7L |
2 |
0 |
0 |
1 |
+5L |
3 |
0 |
1 |
0 |
+3L |
4 |
0 |
1 |
1 |
+1L |
|
|
|
|
|
5 |
1 |
0 |
0 |
–1L |
|
|
|
|
|
6 |
1 |
0 |
1 |
–3L |
|
|
|
|
|
7 |
1 |
1 |
0 |
–5L |
|
|
|
|
|
8 |
1 |
1 |
1 |
–7L |
|
|
|
|
|
С выходов ЦАП многоуровневые сигналы синфазного и квадратурного Qs (t) каналов рис. 4.17 поступают на фильтры нижних частот ФНЧ, которые выполнены в виде фильтров Найквиста и используются для ограничения полосы частот модулирующего сигнала, т.е. для формирования коэффициента скругления (roll off factor) (см. раздел 1.1). Величина коэффициента скругления обычно выбирается в пределах 0,1 0,5.
После ФНЧ многоуровневые сигналы подаются на амплитудные модуляторы синфазного АМI и квадратурного АМQ каналов. На вторые входы этих модуляторов подаются от генератора сигналы несущей частоты синфазного канала cos 0t и квадратурного канала sin 0t промодулированные
по фазе в двухпозиционных фазовых модуляторах 2 ОФМI |
и |
2 ОФМQ . |
|
Фазовая модуляция на 180 |
в синфазном канале |
0 |
или 180 , в |
квадратурном канале 90 или 270 |
осуществляется первым из n 3 цифровых |
потоков символов в каждом из квадратурных каналов. Необходимо отметить, что посредством двухпозиционной фазовой модуляции осуществляется передача знака уровней. Так, при передаче уровня со знаком плюс используется значение фазы 0 в синфазном канале и 90 в квадратурном канале, а при передаче уровня со знаком минус используется значение фазы 180 в синфазном канале и 270 в квадратурном канале. По этой причине алгоритм работы ЦАП составляется таким образом, чтобы при изменении символа в первом из n двоичных потоков символов на выходе ЦАП изменялся знак при соответствующем уровне таблица 4.8.
132
1
f1(t1)
f2(t2) 0
f3(t3)
1 0 |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
|
|
|
t1 t2 t3 |
|
|
|
а)
1
f1(t1)
f2(t2) 0
f3(t3)
1 0 |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
|
|
|
t1 t2 t3 |
|
|
|
б)
10
f1(t1)
f2(t2) 0
f3(t3)
10 0 |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
|
|
|
t1 t2 t3 |
|
|
|
в)
Рис. 4.19 Временные диаграммы работы модулятора а) – сигнал на выходе амплитудного модулятора синфазного канала; б) – квадратурного канала; в) – на выходе модулятора 64-КАМ для точек на созвездии 26, 8, 40.
При этом на выходах амплитудных модуляторов получаются квадратурные сигналы промодулированные по амплитуде и фазе рис.4.19. После суммирования этих сигналов на выходе модулятора получается сигнал 64-КАМ, количество сигнальных точек, на созвездии которого соответствует квадратному множеству точек рис. 4.20.
133
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
57 |
49 |
41 |
33 |
+7 |
25 |
17 |
9 |
1 |
|
58 |
50 |
42 |
34 |
+5 |
26 |
18 |
10 |
2 |
|
59 |
51 |
43 |
35 |
+3 |
27 |
19 |
11 |
3 |
|
60 |
52 |
44 |
36 |
+1 |
28 |
20 |
12 |
4 |
|
-7 |
-5 |
-3 |
-1 |
|
+1 |
+3 |
+5 |
+7 |
I |
61 |
53 |
45 |
37 |
-1 |
29 |
21 |
13 |
5 |
|
62 |
54 |
46 |
38 |
-3 |
30 |
22 |
14 |
6 |
|
63 |
55 |
47 |
39 |
-5 |
31 |
23 |
15 |
7 |
|
64 |
56 |
48 |
40 |
-7 |
32 |
24 |
16 |
8 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
Рис. 4.20 Созвездие 64 - КАМ |
|
|
|
В устройстве размещения рис. 4.17 шести потокам символов d1,d2 ,d3,d4 ,d5 ,d6 ставятся в соответствие три двоичных потока i1,i2 ,i3 в синфазном канале и три двоичных потока q1,q2 ,q3 в квадратурном канале. Затем в ЦАП этим двум потокам в соответствии с таблицей 4.8 ставятся в соответствие восемь уровней сигналов. Первые двоичные потоки i1 и q1 осуществляют двухпозиционную фазовую модуляцию сигнала несущей частоты в синфазном и квадратурном каналах. А восьмиуровневые сигналы осуществляют амплитудную модуляцию в этих двух каналах после фазовых модуляторов. После суммирования амплитудно-фазомодулированных сигналов
134
каждое из восьми состояний двоичных потоков i1,i2 ,i3 и q1,q2 ,q3 формирует сигнальную точку на созвездии рис. 4.20.
Таким образом, из проведенных рассуждений следует, что в устройстве размещения каждому из шестидесяти четырех состояний шести потоков символов d1,d2 ,d3,d4 ,d5 ,d6 ставится в соответствие сигнальная точка на созвездии. Делается это посредством формирования трех двоичных потоков i1,i2 ,i3 для синфазного и трех двоичных потоков q1,q2 ,q3 для квадратурного канала. Следовательно, работа устройства размещения может быть представлена кодовой таблицей, в которой шестидесяти четырем состояниям потоков символов d1,d2 ,d3,d4 ,d5 ,d6 соответствуют шестидесяти четырем состояний двоичных потоков i1,i2 ,i3,q1,q2 ,q3 .
Для создания кодовой таблицы устройства размещения воспользуемся разбиением (прореживанием) сигнальных точек созвездия 64-КАМ рис. 4.20 на подмножества с возрастающим расстоянием между элементами рис. 1.21. На рис. 4.21 приведено прореживание созвездия модулированного сигнала 64КАМ до восьми сигнальных созвездий A, B,C, D, E, F,G, H . На рис. 4.22 – 4.29 приведены результаты прореживания этих восьми сигнальных созвездий.
Из результатов прореживания рис. 4.21 – 4.29 следует, что, например, двадцать шестой точке созвездия рис. 1.20 соответствует комбинация шести потоков символов
d6d5d4d3d2d1 111001. |
(4.40) |
В то же время этой же двадцать шестой точке созвездия, согласно алгоритма работы ЦАП таблица 4.8, соответствует комбинация трех потоков i1i2i3 в синфазном канале и трех потоков q1q2q3 в квадратурном канале
i1i2i3q1q2q3 011001. |
(4.41) |
В соответствии с рассуждениями, использованными при получении выражений (4.40) и (4.41), можно составить кодовую таблицу соответствия сигнальным точкам на созвездии комбинаций шести потоков символов d1d2d3d4d5d6 и комбинаций двоичных потоков в синфазном и квадратурном каналах i1i2i3q1q2q3 таблица 4.9.
135
|
0 |
1 |
d1 |
0 |
1 |
0 |
1 d2 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 d3 |
A |
B |
C |
D |
|
E |
F |
G |
H |
Рис. 4. 21 Прореживание созвездия 64-КАМ до восьми сигнальных созвездий A,B,C,D,E,F,G,H
|
|
A |
|
|
0 |
1 |
d4 |
0 |
1 |
0 |
1 d5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 d6 |
57 |
29 |
61 |
25 |
43 |
15 |
47 |
11 |
000000 |
100000 |
010000 |
110000 |
001000 |
101000 |
011000 |
111000 |
|
|
Рис. 4.22 |
Прореживание сигнального созвездия A |
|
|
136
|
|
B |
|
|
0 |
1 |
d4 |
0 |
1 |
0 |
1 d5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 d6 |
59 |
31 |
63 |
27 |
41 |
13 |
45 |
9 |
000100 |
100100 |
010100 |
110100 |
001100 |
101100 |
011100 |
111100 |
|
|
Рис. 4.23 |
Прореживание сигнального созвездия B |
|
|
|
|
C |
|
|
0 |
1 |
d4 |
0 |
1 |
0 |
1 d5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 d6 |
52 |
24 |
56 |
20 |
50 |
22 |
54 |
18 |
000010 |
100010 |
010010 |
110010 |
001010 |
101010 |
011010 |
111010 |
Рис. 4.24 Прореживание сигнального созвездия C
137
|
|
D |
|
|
0 |
1 |
d4 |
0 |
1 |
0 |
1 d5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 d6 |
36 |
8 |
40 |
4 |
34 |
6 |
38 |
2 |
000110 |
100110 |
010110 |
110110 |
001110 |
101110 |
011110 |
111110 |
Рис. 4.25 Прореживание сигнального созвездия D
|
|
E |
|
|
0 |
1 |
d4 |
0 |
1 |
0 |
1 d5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 d6 |
44 |
16 |
48 |
12 |
58 |
30 |
62 |
26 |
000001 |
100001 |
010001 |
110001 |
001001 |
101001 |
011001 |
111001 |
|
|
Рис. 4.26 |
Прореживание сигнального созвездия E |
|
|
138
|
|
F |
|
|
0 |
1 |
d4 |
0 |
1 |
0 |
1 d5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 d6 |
60 |
32 |
64 |
28 |
42 |
14 |
46 |
10 |
000101 |
100101 |
010101 |
110101 |
001101 |
101101 |
011101 |
111101 |
|
|
Рис. 4.27 |
Прореживание сигнального созвездия F |
|
|
|
|
G |
|
|
0 |
1 |
d4 |
0 |
1 |
0 |
1 d5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 d6 |
35 |
7 |
39 |
3 |
49 |
21 |
53 |
17 |
000011 |
100011 |
010011 |
110011 |
001011 |
101011 |
011011 |
111011 |
|
|
Рис. 4.28 |
Прореживание сигнального созвездия G |
|
|
139
|
|
H |
|
|
0 |
1 |
d4 |
0 |
1 |
0 |
1 d5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 d6 |
51 |
23 |
55 |
19 |
33 |
5 |
37 |
1 |
000111 |
100111 |
010111 |
110111 |
001111 |
101111 |
011111 |
111111 |
Рис. 4.29 Прореживание сигнального созвездия H
Таблица 4.9 Кодовая таблица размещения при 64-КАМ
|
|
Состояния потоков |
|
|
Состояния потоков |
|
Значения |
|||||||||||
Номер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уровней |
|
сигнальной |
d6 |
|
d5 |
d4 |
d3 |
d2 |
|
d1 |
i1 |
|
i2 |
i3 |
q1 |
q2 |
|
q3 |
I |
Q |
точки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
+7 |
+7 |
2 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
+7 |
+5 |
3 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
+7 |
+3 |
4 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
+7 |
+1 |
5 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
+7 |
-1 |
6 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
+7 |
-3 |
7 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
+7 |
-5 |
8 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
+7 |
-7 |
9 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
+5 |
+7 |
10 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
+5 |
+5 |
11 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
+5 |
+3 |
12 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
+5 |
+1 |
13 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
+5 |
-1 |
14 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
+5 |
-3 |
15 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
+5 |
-5 |
16 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
+5 |
-7 |
17 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
+3 |
+7 |
18 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
+3 |
+5 |
19 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
+3 |
+3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|