www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Сигналы и спектры 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 [ 184 ] 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358

dKit) +1

do di

,.l

-i-1-

ds de dj

: i

d,(t) + 1

-1-1-

di ds di I-1-

27 37 AT 5T 67 77 87

do(t) +1-

- cos (aot + n/A) lt;2

di(t) -

sin [aot + n/A)

-Sin (й)оГ +

doit)-.-0-

S(t) = COS[u)ot + e{t)]

Puc. 9.10. Модуляция QPSK

Модулятор QPSK, показанный на рис. 9.10, в, использует сумму синусоидального и косинусоидального слагаемых, тогда как аналогичное устройство, описанное в разделе 4.6, применяет разность таких слагаемых. Материл данного раздела представлен так, как это сделано в работе [17]. Поскольку когерентный приемник должен разрешать любую неопределенность фазы, использование в передатчике иного формата фазы можно рассматривать как часть подобной неопределенности. Поток импульсов d) используется для амплитудной модуляции (с амплитудой +1 или -1) косинусоиды. Это равноценно сдвигу фазы косинусоиды на О или л; следовательно, в результате получаем сигнал BPSK. Аналогично поток импульсов dgCO модулирует синусоиду, что дает сигнал BPSK, ортогональный предыдущему. При суммировании этих двух ортогональных компонентов несущей получается сигнал QPSK. Величина 0(0 будет соответствовать одному из четырех возможных сочетаний dt) и laquo;/(О в уравнении (9.44): 0(0 = 0 deg;, +90 deg; или 180 deg;; результирующие векторы сигналов показаны в сигнальном пространстве на рис. 9.11. Так как cos (2л/о/ + 71/4) и sin (2л/о/+ 71/4) ортогональны, два сигнала BPSK можно детектировать раздельно. ,

Гпявя 9 Компоомиссы пои использовании модуляции и кодирован)1 sect;



cos((oof+ic/4)

cos (dot

(1,-1)


sin ((ao/+Jf/4)

(-1,1)

Puc. 9.11. Сигнальное пространство для схем QPSK и OQPSK

Передачу сигналов OQPSK также можно представить формулами (9.44) и (9.45); различие между двумя схемами модуляции, QPSK и OQPSK, состоит только в ориентации двух модулированных сигналов. Как показано на рис. 9.10, длительность каждого исходного импульса равна Г (рис. 9.10, а); следовательно, в потоках на рис. 9.10, б длительность каждого импульса равна 2Т. В обычной QPSK потоки четных и нечетных импульсов передаются со скоростью 1/(27) бит/с, причем они синхронизированы так, что их переходы совпадают, как показано на рис. 9.10, б. В OQPSK, которую иногда называют QPSK с разнесением (staggered QPSK - SQPSK), используется также разделение потока данных и ортогональная передача; разница в том, что потоки dt) и dQ{t) синхронизированы со сдвигом на Т. Этот сдвиг показан на рис. 9.12.

, d,(t)

-\ Л

-t г; -с т ;1

-Т О do(0

О 2Г 4Г 6Г ВТ

Рис. 9.12. Потоки данных при модуляции OQPSK

При стандартной QPSK из-за синхронизации dt) и dgCi) за промежуток 2Т фаза несущей может изменяться только раз. В зависимости от значений dt) и dgt) в лю-

9.6. Модуляция с эффективным испольяовянием пппопы частот



бом промежутке 2Т, фаза несущей на этом промежутке может принимать одно из четырех значений, показанных на рис. 9.11. В течение следующего интервала 2Т фаза несущей остается такой же, если ни один из потоков не меняет знака. Если только один из потоков импульсов изменит знак, происходит сдвиг фазы на +90 deg;. Изменение знака у обоих потоков приводит к сдвигу фазы на 180 deg;. На рис. 9.13, а изображен типичный сигнал QPSK для последовательности rfXO и dQit), показанной на рис. 9,10.

-do=l-

-d2 = -1-

-d4 = -1-- 5=1

-d6=1-

-d7=1-

S(t)


AT a) QPSK

do=1-

-d, = 1-

-d2 = -1-

-d3 = -1-

-d4 = -1-

-d6=1-

-d5=1-

s(t)

-d7=1


37 AT 5T 6) OQPSK

Puc. 9.13. Сигналы: a) QPSK; 6) OQPSK. (Перепечатано с разрешения автора из работы Pasupathy S. Minimum SItift Keying: A Spectrally Efficient Modulation, IEEE Commun. Mag., July, 1979, Fig 4, p. 17. copy; 1979, IEEE.)

Если сигнал, модулированный QPSK, подвергается фильтрации для уменьщения побочных максимумов спектра, результирующий сигнал больще не будет иметь постоянной огибающей и, фактически, случайный фазовый сдвиг на 180 deg; вызовет моментальное обращение огибающей в нуль (рис. 9.13, а). Если эти сигналы применяются в спутниковых каналах, где используются нелинейные усилители, постоянная огибающая будет восстанавливаться. Однако в то же время восстанавливаться будут й все нежелательные частотные боковые максимумы, которые могут интерферировать с сигналами соседних каналов и других систем связи.

При модуляции QPSK потоки импульсов rfXO и rfW разнесены и, следовательнс, не могут одновременно изменить состояние. Несущая не может изменять фазу на 180 deg;, поскольку за один раз переход может сделать только один из компонентов. За каждые Т секунд фаза может измениться только на 0 deg; или +90 deg;. На рис. 9.13, б показан типичный сигнал OQPSK для последовательности, представленной на рис. 9.ll Если сигнал OQPSK становится сигналом с офаниченной полосой, возникающ межсимвольная интерференция приводит к легкому спаду огибающей в области переходов фазы на +90 deg;, но поскольку переходов на 180 deg; при OQPSK нет, огибающая rfe обращается в нуль, как это происходит при QPSK. Если сигнал OQPSK с офаничей-ной полосой проходит через нелинейный фанспондер, спад огибающей устраняется; в то же время высокочастотные компоненты, связанные с исчезновением огибающей, не усиливаются. Таким образом, отсутствует внеполосная интерференция [17].

I i gt;irmnuQr raquo;na

ымм MnnvnoiiMM 1И КПЛИПОВаЙИЙ



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 [ 184 ] 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358