Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 42
Текст из файла (страница 42)
3» с Е о х а И В х н с е р л о о х О с И Ф 33 о х а с» 63 И а х О. 30 30 л .Ф х Ф а О » х о о Ь" хо с Х х а с лл В й.'- х Й Сс Л в С о, о 3 .Ф В О. л с "' ы ю х 2 И И с Ю х н а у Ф о о х о с с х 1 О И О. х ХО с» И н 3О 3 Х ОО о с х О х О И О. Е 3- а о с х а 3 и х -Й Х,Ф Ф В СФ Х О с В а а"' й Ох н О су ,ЬБлИ Бахо»лх Х О. 30 о ИЕ х х х ааосх 2 Б в со х В Б 0 с Х в х— с Бе хха а х охо* х Лхх..ахв Б .сохах аа ы х х а о Б сх в о л а — х ак .Ф В а х 0„ а Вс ахые е лххасБВ Б а в о ХО о В о а В Вдохс с а*с ю И Ф хх лаху р ВХ В Бел ' ххсо аа Оевло Е В т с х лс ь' л Х Х 4 О Х б к а О к О О ЕО сз О У" От ет 3 О «т «е Х к« О в с В Х Х О. Х в в«к О, е о.
к к з ж а СО а „ О в к в в Х й Оса О О о с со в Х О Ь 3 о ах как« в и х в О О в а Х С О О к л О с О Х 3 в о в В е« к О О 3 к в з ЕО Х в с х в а а в Х О с к Х е О Х О в а е«- ег в х в к Х к в с 3 с «О Х еу Ф а* з е е, в в Х в 8 Б о в н а О Х к Х 8 з в в в в в ю ю а % О В Х К О Х 8 в в в а ее к Х Х Х в х в «О, О к в е у «О .е О Х в х О Э' з и е е ° Показатель С/Ге. АБ, требуемое лля Р = 10 Вь/Ие, АБ, требуемое лля Р, = 10 Теоретическая спектральная эффек. тизность Реальная спектральная зффектие- ность в системах с линейным усиле- нием, бит/(с Гц) Реальная спектральная эффектив- ность е еистемзх с нелинейным уси- лением, бит/(с Гц) Реальная спектральная эффектиа- ность е системах ГВРЗК, ГЯРЗК и ГггАМ с нелинейны«я усилением, бит/(с Гц) 10,2 1З,г 4 о,е 1,0 о,з 1,5 3 0,7 246 Х 3 Х О к О о Х к О в О е Вх О1 с« 3 з в е О.
х л О е вхоЫ х Лх й о 3 О в в в «е О. а Оов О Х к а и х «л аетХО ХВ хк а к а З вт к ХО в О,т О. О,« Х О в, е р О О в К Х Х Х "«О Х Х в О В в и«Х Сввнк О О В В акзСХ 3 О В' Л о ЕГ О в В а о ах а г в к в О О1 3 в З в й о к х О к Х Х в "ОО в ООО ет Ь О. Х ОХ~ «в е фсх е е ЗО С аво к х к ет г оВ в с Х Щ к О к Зв к 4.8. Усовершенствованные виАы мОАУЙЯЦии В многочисленных публикациях, патентах и книгах содержатся по ,'-' дробные описания более совершенных видов и концепций модуляции по ::.'; сравнению с представленными в предыдущих разделах. более совершен':;'ные виды модуляции можно охарактеризовать как многопозиционные или многоуровневые, а также с решетчатым кодированием В данном ",, разделе дается краткий обзор наиболее часто используемых или упоми,!: наемых видов (см.
табл 4 8 1). Приведем сокращения, определения и ': ссылки на источники, где содержится их описание С)АМ. Квадратурная амплитудная модуляция (184) М-()АМ: Многопозиционная или М-ичная С)АМ (например, 16- С)АМ, 64-6)АМ, 256-()АМ, 512-С)АМ (94, 84/) ТСМ. Модуляция с решетчатым кодированием (263). СРМ. Модуляция с непрерывнои фазой [94) СРЕ5К. Частотная манипуляция с непрерывной фазой (184). Эти модемы предназначены для достижения повгкшенной спектральной зффективности или снижения требуемого значения С/А«при заданной вероятности ошибки, или и того и другого вместе В большинстве случаев для систем с линейнсчм усилением подходят М-позиционная (4АМ и ТСМ Если канал (приемник/передатчик) считается линейным, то с помощью многопозиционной модуляции можно приблизиться к теоретической границе Шеннона (рис.
4 8.1). В общем случае М-позиционные системы (2АМ с линейным усилением, такие как 16-6)АМ, 64-ОАМ и 256-(4АМ, имеют спектральную зффективность выше, ~ем у С)Р5К с линейным усилением, имеющей теоретическую предельную зффективность 2 бит/(сЯГц) Например, согласно Таблина 4.Е.1. Требуемые значения С/«У и Еь/Гге для Р = 10 е лри еоз действии стационарного АБГШ Значение С/«С Определено я двусторонней полосе частот Найкзиста. Представлены также теоретические н реальнь~е данные относи.
тельно спектральной эффективности как Обычных аидов модуляции (От ВРЗК ЛО ба-г)АМ), так и запатентованных Феером (ГВРЗК, Г12РЗК н ГС)АМ) 12 в У о- в с О с е 5 1- 4 ю з 0 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 С/А1, дБ Рнс. 4.ЗЗК Зависимость спектральной эффективности, бит/(сцц) М-поэици. онной когерентной Р5К, хЗВ 5С, квадратурной АМ-5С, АРК и ЯРД от С/АГ при -э Г', = 10 . Среднее значение С/А1 определено а двусторонней полосе Нзйквист», «оторва равна скорости передачи символов Предполагается, что система имеет линеймое усилемие и идеальную (о = О) фильтрацию. (Иэ (Я4) ) рис 4.8 1 система 266-()АМ с линейным усилением имеет теоретическую спектральную эффективность 8 бит/(с.Гц), а например, система ЬМЬК с нелинейным усилением, будучи более эффективной с точки зрения преобразования энергии источника питания в мощность РЧ, имеет практически значительно меньшую спектральную эффективность, равную примерно 1 бит/(с.Гц) Можно задать себе следующий вопрос. почему в американских, европейских и японских цифровых персональных и сотовых системах второго поколения используется ЬМ5К с эффективностью только 1 бит/(с Гц) или я/4-Г)б)РЬК с линеиным усилением и эффективностью 1,6 бит/(с.Гц)т В гл 9 можно найти подробные ответы на эти вопросы.
Здесь же достаточно сказать, что такие многопозиционные виды модуляции, как 16-()АМ и 64-()АМ с решетчатым кодированием, могут потребовать ультрапинейных усилителей и значительно больших значении С/Аг, чем более простые ()РЬК или ЬМЬК. Для достижения более высокой спектральной эффективности при Р, = 10 " требуются значительно более высокие значемия С/11' и Е5/Ато (рис. 4 8 2 и 4 8.3) Из табл 4 8 1 следует, что для 16-()АМ требуется приблизительно на 8 дБ большее отношение С/А1 (19,2 дЬ вместо 11,4 дЬ) по сравнению с ЦР5К Соответствующее увеличение отношения Еь/115 составит 13,2 дЬ вЂ” 8,4 дЬ = 4,8 дЬ В предыдущих разделах было отмечено, что в каналах с релеевскими замираниями зависимости Ре = /(Г.'/Гт') и Р, = /(б /1) практиче- 1 3 -е 1 э 'э з т 1 к О.
о. о с -а о э э 1 к -э х о 3 э 10 о о о. сз -11 5 15 М-позиционная 1ЗАМ Конвенционная ()РД М.позиционная РЗК 35 С/1т', ЛБ Рис. 4.З.2. Зависимости вероятности ошибки от отношения мо1цностей несущей и теплового шума лля М-позиционной Р5К, М-поэиционной С1АМ н Гу поэицнонмон Ярд считается, что э системе с линейным усилением шум э двусторонней лолсх Нзйкэх тя кэякетгя белым гэу соэгкнм шумом (Иэ (44) ) ски совпадают, другими словами воздействие помехи аналогично шуму Повышение требований к С/Аг или С/! на 8 дЬ может привести к сни- а жению емкости из за мового расположения сот, так как большинство систем чувствительны к помехам.
Таким образом, высокая спектральная эффективность, измеренная в бит/(с.Гц), возмохсно и не приведет к увеличению спектральной эффективности всей системы или сети, измеряемой в (бит/с)/(Гц мз) и- *х с х с т з ю С сс х „О. л ' с 1О-С с 5 О О 2 х х шх 5 х 5 О О 10-с х 5 О с со 2 Зон! О "„О. )~ »3,' 4 !4!! тв 1О -5 х О с х я я О х 3 О. ха ЯО сх 10-с -6-4 — 2 О 2 4 6 8 1012 141618 20 Еь!Руо, лб Рнс. 4.8.5. Вероятность ошибки на символ лля 12ДМ и Р5К в диапазоне 10 1 ..10 с )253). Прн вс = 4 «арактернстики 12Р5К такие жя, яак у 4-ссАМ В некоторых системах типа Р!.МК или подвижной связи может оказаться важным достижение высокой спектральной эффективности, измеряемои в бит/(сНГц) дауке если это приведет к увеличению требуемых значений С/Аг или С/А или обоих, и повлияет на расположение сат.
В таких случаях могут использоваться методы М-позиционной модуляции совместно с решетчатым кодированием. На рис. 4.8 4 и 4 8.5 представлены структуры различных видов 6)АМ (или «каскадных» !2Р5К) с линейным и нелинейным усилением. Для энергетически эффективных систем с нелинейным усилением подходят ГС)АМ (ранее известные как 5ЯАМ), запатентованные Фее. ром и др [314). На рис. 4.8.6 и 4.8.7 приведены спектр и зависимости Р, = /(Ез/Ло) для ГУАМ с нелинейным усилением (94).
Для иллюстрации на рис. 4.8.8 и 4.8.9 приведены измеренные глазковые диаграммы спектрально эффективных систем 64-ЕЯАМ и 225-6)РК5. Модуляция а решетчатым кодированием СРСМ) Сигнальное созвездие ТСМ содержит больше сигнальных точек (позиций сигналов), чем требуется при модуляции без решетчатого кодирования Например, 16-позиционная !2АМ преобразуется в созвездие 32-6)АМ с решетчатым кодированием Дополнительные точки созвездия обеспечивают сигналь- ,'с» ас15 С ОШ з а х 2 — О .с О а а с с С О О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
