Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

637_Nosov_V.I._Seti_radiodostupa_CH.2_

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
12.11.2022
Размер:
5.17 Mб
Скачать

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

Is (t)

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