Многочастотная модуляция

Чительное улучшение достигается при помощи задержки квадратурной компоненты на

половину периода модуляции,т.е.приq(t)= p(t-T/2).Такой модифицированный вариант

квадратурной фазовой манипуляции называется квадратурной фазовой манипуляцией со сдвигом (англ.Offset Quaternary Phase Shift Keying–OQPSK).Этот тип модуляции приме-

няется во втором поколении системы сотовой связиIS-95.

На рисунке3.6б показан на комплексной плоскости график изменения огибающей сигналаOQPSKво времени.

Существует иной способ уменьшения динамики оги-бающей–это добавление фа-зового сдвигаp/4к дифферен-циальному сигналу квадратур-

ной фазовой манипуляции в каждый период модуляции.Такая модуляция,обозначае-маяp/4-DQPSK,применяется в некоторых системах подвиж-ной связи,например,вIS-54/136 и TETRA.

В настоящее время в системах подвижной связи с модуляцией одной несущей ис-пользуются уровни модуляции не выше8²⁵.Более высокоуровневыеQAM-модуляции применяются в некоторых беспроводных ЛВС с модуляцией со многими несущими,на-

пример вHyperLAN/2.

Если скорость потока данных сравнима с шириной полосы пропускания канала,либо временные замирания в канале занимают существенную часть периода модуляции,возни-кает межсимвольная интерференция(англ.intersymbol interference–ISI),которая значи-тельно усложняет прием и уменьшает производительность системы.

Существует несколько способов борьбы с межсимвольной интерференцией,таких,как адаптивная компенсация канала и последовательное детектирование данных.В по-следнем методе требуется реальная или расчетная импульсная характеристика канала.

Альтернативой модуляции одной несущей и усложненной процедурой приема служит многочастотная модуляция (модуляция нескольких несущих(англ.mullicarrier modula-tion – МС).

Вместо последовательной передачи быстрого потока данных с использованием од-ной несущей поток разделяется на большое количество более медленных потоков.Каж-дый из них модулирует отдельную несущую.Скорость передачи данных по каждой под-несущей настолько мала,что межсимвольная интерференции затрагивает только очень небольшую часть информационных символов.Поднесущие частоты могут быть выбраны настолько близко друг к другу,что их спектры будут частично перекрываться.Несмотря на это,приемник может детектировать информационные символы на каждой поднесущей по корреляции многочастотного сигнала с необходимыми опорными тонами.

Поясним принципы работы передатчика и приемника с МС-модуляцией,которая в последнее время все чаще находит применение,особенно в беспроводных ЛВС.

В п-йпериод модуляции(пТ ≤t< (п+ 1)Т)сигнал,модулирующий несколько несу-щих,описывается формулой

k =0

Как и ранее,p(t)описывает форму импульса,пара коэффициентов(а,a_k,n,b_k,n)пред-ставляет собой информационные символы,модулирующие соответственно синфазную и квадратурную компонентыk-й поднесущей,аf-величину частотного разноса.Вид ин-формационной пары зависит от типа модуляции,применяемой на каждой отдельной под-

несущей.В реальных системах,использующих многоканальную модуляцию,применяют-ся сигнальные созвездия от системыBPSQдо64-QAM.

Выбор частотного разноса между поднесущими оказывает большое влияние на рабо-ту системы с МС-модуляцией.

Параметры модуляции выбираются таким образом,чтобы длительность межсим-вольной интерференции,вносимой каналом,составляла малую долю по отношению к пе-риоду модуляции Т.

Разделим Т на две части–так называемый защитный интервал Т_gи период ортого-

нальности Т_оrt,т.е.Т= T_g+Т_оrt.

Защитным интервалом называютчасть периода модуляции,в которой от-клик канала на передаваемый информаци-онный импульс еще не пришел в стацио-нарное состояние.После окончания этого периода сигнал на выходе канала стано-вится стабильным.Это явление продемон-стрировано на рисунке3.7.

Если разносfвыбирается равнымl/Т_оrt , то в течение времени Т_оrt все подне-сущие будут взаимно ортогональны.