Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Это видно из рпс. 13.12, где для сравнения показаны векторные диаграммы для двух видов модуляции 16-РБК и 16-с4АМ. Как видно из рисунка, спгкоб модуляции С4АМ способен обеспечить более выгоггуго нюмсхоустойчивость передачи информации, Многопознционная квадратурная амплитудная модуляция усш.шно применяется. например, н кабельных каналах, где можно значите ноно увеличить число позициИ модуляции, так как при перед,гн но кабелю обеспечивается достаточно высокое отношение сигнал/поьц хя.
315 ГЛАВА 13. Аналого-цифровые и цифровые системы 11Т а! чх 61 г1 Области положений конца вектора, отличающихся передаваемыми битаьги нисшего приоритета Рис. 13.13. Векторная диаграмма сигнала 64-ЯАМ при иерархической пере- даче: а — обычная модуляция 16-ОАМ; 6 — неоднородная модуляция 16-ЯАМ, п = 2; а — декодирование модуляции толька высшего приоритета; г — неоднородная мо- дуляция 16-ЯАМ, а = 4 Как правило, при использовании многопозициопно!! ОЛМ расстояние между соседними точками, обозначающими поноигпние конца вектора сигнала, выбирается одинаковым.
Однако выбор расположения этих точек позволяет осуществить тпк нагыпа~ мую неоднородную квадратурную амплитудную модулт1то, С гк помощью реализуют «иерархичность» в передаче информации Па рис. 13.13 показана векторная диаграмма для способа кнгицщтурн гй амп.пнтудной модуляции 16-ь1АМ: на рис. 13.13,а .
- обычная модуляция 16- ЯАМ, на рис. 13.13,6 и в — неоднородная 16-ЦЛМ. Как видно из рисунка, при неоднородной модуляции допустнмыс полоксения вектора сигнала расположены на диаграматг пг равномерно. При наличии помех затруднительно декодировать сигпап, у которого возможные положения вектора отделяются нсболыними расстояниями на фазовой плоскости (см.
рис, 13.12). Было найдено остроумное решение — так изменять амплитуду и фазу. несущей частоты в процессе модуляции, что возможные полоисения вектора сигнала оказываются расположенными на векторной диаграмме не равномерно, а на различных расстояниях друг от друга. При этом, очевидно, для одной части передаваемой информации при наличии помех условия декодирования улучшатся, а для другой части — осложнятся, но появляется важное преимущество — для сложных условий приема сигнала можно заранее определить, какая именно часть информации, имеющая высший приоритет, в первую очередь должна попасть в приемное устройство. Величина неравномерности оценивается коэффипиентом ст, показывающим отношение расстояния мел ду группами точек-концов вектора на диаграмме к расстоянию между соседними точками.
На рис. 13.13,б и в пгтриховой линией показаны области, внутри которых изменения полоясения вектора сигнала могут быть зафиксированы в приемном устройстве лишь при помехоустойчнвом приеме. При ухудшении условий приема детектор может выделить лишь меньшую, заранее определенную часть информации, имеющую выс- 318 тгАСТо 111. Системы цветного телевидения ший приоритет. В примере, показанном на рис.
13.13, такой объем информации эквивалентен случаю 4-ОАМ и показан на рис. 13.13,г [38). Это позволяет строить приемники с различными возможностями, способные наиболее качественно принять ту долю передаваемоИ информации, которую они смогут воспроизвести при данных условиях приема. 13.1.3.4. Способ модуляции ОР11М Способ модуляции с одновременным использованием нескольких несущих частот, нмеющий название ОРПМ (Ог«Ьойопа1 Ргецпепсу 11пйз1оп МиМр1ех — способ с мультиплексированием ортогональных частот), известен более 30 лет, однако в последние годы, с развитием цифрового ТВ вещания, преимущества этого способа модуляции оказались актуальны. Основная идея, положенная в основу этого способа, заключается в следующем.
Передаваемый цифровой поток модулирующего сигнала «распараллеливается» и передается по нескольким каналам— путем модуляции нескольких несущих. Число этих несущих выбирается так, чтобы необходимым образом сократить скорость передачи информации на каждой отдельной несущей. В результате достигается главное — на передачу одного символа на каждой отдельноИ несущей может быть отведено большее время.
Настолько большее, чтобы сделать передачу каждого символа независимой от наличия отраженных сигналов, обусловленных так называемым «многолучевым» распространением радиоволн, что достаточно характерно для городских условий. На рис. 13.14 показан пример преобразования («распараллеливания») одного последовательного цифрового сигнала в пять отдельных сигналов путем демультиплексирования, что позволяет увеличить длительность передачи символа в каждом из пяти сигналов в пять раз. Далее, кэлсдый из полученных таким образом сигналов с уменьшенноИ скоростью передачи символов модулирует соответствующую несущую, число которых равно числу модулирующих сигналов. При этом допускается фазовая (РБК) или квадратурная амплитудная ЩАМ) модуляция каждоИ несущей.
Сами несущие частоты при этом выбираются из следующих сообрюкений: ° число несущих долясно быть таким, чтобы при неизменной скорости потока данных на входе модулятора ОРПМ увеличить до требуемоИ величины время передачи одного символа на квждоИ несущей; ° несущие должны быть достаточно близки по частоте друг к другу, чтобы сократить занимаемую полосу частот канала связи; ° чшгтоты несущих долгкны быть выбраны так, чтобы они не создавали взаимных помех. Последнее условие выполняется, если частоты удовлетворяют ~робовапию ортогональности. Физический смысл этого требования 317 ГЛАВА 13. Аналого-цифровые н цифровые системы ПТ Исходный сигнал 11 12 Сз Сс Сз 16 Ст Са Са 110 111 112 113 111 С Демультиплексирование исходного сигнала на 5 «аналое Сгг Стз 11 12 СЗ 16 СЗ 16 Ст СЗ Са 310 111 112 113 214 Рис.
13.14. Пример демультиплексирования цифрового сигнала Рис. 13.15. Огибающая спектра одной несущеи с номером ь при модуляции ОгОйСС заключается в следующем: спектр каждой несущей после модуляции должен иметь «нули» на частотах, на которых расположены остальные несущие. Выполнение этого условия обеспечивает отсутствие взаимных помех и независимую передачу информации на каждой несущей. На рис. 13.15 показан спектр одной несущей в результате модуляции ее сигналом прямоугольной формы. Исходя из условия ортогонвльности, частоты несущих должны располагаться на оси частот с шагом, обратным величине Тя — времени передачи одного символа. Прн этом значения каждой частоты определяются выражением: 1 Уь = Уо+Й вЂ”, т ' где й = О, 1, 2, ..., и — 1, Аг. Таким образом, получается ряд частот, расположенных равно- 313 ЧАСТЬ Ш.
Системы цветного телевидения Рис. 13.16. Спектр передаваемого сигнала при модуляции ОРОМ р 7'о Т(; Тп Т Т- Т- ~! ~г ~3С ~ Тг(г 5)н' Б 1 ~~ ~1 ~! 1 1 3 1( Переданный сигнал Т, Тт Тз ! ! ! 1 Принятый сигнал С защитным интервалом Без защитного интервала Рнс. 13.17. Назначение защитного интервала при модуляции ОРОМ Т(го- — — Т(5 + Т5. ~лг Т», — время, затрачиваемое на передачу одного символа; Т(г— п1п(птпый интервал; Тз — время передачи полезноИ информации. Нрнзн рная структурная схема модулятора ОРОМ показана нп рп ~3 |д,г1 гя формирования каждой из используемых несущих ш.
г «л нщ~(бх(н(из1 (.вог задающий генератор Так моакет осуществлять. мерно и с общим спектром, достаточно близко приближающимся к прялюугольной форме, что позволяет эффективно использовать ча.- стотный канал передачи 1рис. 13.1б). Вюкным фактором при таком способе модуляции является так называемая «межсимвольная интерференция» 11пгегзущЪо! 1п1ег1егепбоп, 131), или, по существу, перекрестные искажения. Модуляция ОРОМ позволяет применить простой прием для борьбы с этим явлением: при увеличении количества несущих частот время на передачу одного символа также увеличивается.
Этого увеличения оказывается достаточно для того. чтобы ввести между передаваемыми символами так называемыИ «защитный интервал» 1Оцагб 1п1егта1, О1) 1рис. 13.17). Введение защитного интервала позволяет уменьшить межсимвольные помехи и снизить влияние различных «эхосигналов», возникающих из-за многолучевого распространения радиоволн. Главное назначение защитного интервала, таким образом, состоит в повышении помехоустойчивости передачи долезноИ информации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
