Дослідження сигналів з багатопозиційною модуляцією
Вантажиться...
Файли
Дата
2019
Автори
Пятін, І.С.
Мішан, В.В.
Вершкова, І.В.
Pyatin, I.
Mishan, V.
Vershkova, I.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Хмельницький національний університет
Анотація
Стаття присвячена дослідженню спектральної і енергетичної ефективності багатопозиційних видів модуляції.
Розглянута система зв’язку з модуляцією M-PSK, M-QAM. Наведені структурні схеми модулятора і демодулятора, досліджені
залежності ймовірності помилки на біт від відношення Eb/N0 для різної кількості точок в сигнальному сузір’ї. Показано, що зі
збільшенням позиційності модуляції, ймовірність бітової помилки збільшується. При збільшенні спектральної ефективності
енергетична ефективність зменшується. Модуляція M-QAM перевершує по ефективності M-PSK. Канальне кодування істотно
знижує ймовірність помилки на біт в порівнянні з некодованою системою при однаковому відношенні Eb/N0. При
використанні завадостійких кодів сигнал стає менше чутливим до шумів, завад, завмирань.
The article is devoted to the investigation of spectral and energy efficiency of M-array digital modulation. The connection system with modulation M-PSK, M-QAM is considered. Structural diagrams of the modulator and demodulator are presented, the dependence of the error probability on bit on the ratio Eb/N0 for different number of points in the signal constellation is investigated. With the increase in the positioning of the modulation, the probability of a bit error increases. With increasing spectral efficiency, energy efficiency decreases. Increasing the modulation positions (levels) increases the spectral efficiency in times. Modulation M-QAM exceeds the efficiency of M-PSK. The energy gain of the M-QAM increases with increasing M. For example, for M = 16, the gain is about 4 dB, with M = 64 about 10 dB, and at M = 256, about 17 dB. This is due to the fact that the distance between the neighboring points in the signal constellation M-PSK is less than that of the M-QAM. The distance between the 16-QAM modulation signal consonant points is 1.62 times that of the 16-PSK modulation. The advantage of high QAM numbers is the increased data rate, since in this way more bits of information can be transmitted in one cycle. Another advantage is modulation with lattice encoding (TCM), optimization of the shape of signal constellations and the use of multidimensional signal constellations. Channel coding significantly reduces the probability of a bit error compared to a non-coding system with the same Eb / N0 ratio. That is, coding provides energy gain. Channel encoding improves communication quality. When using noise immunity codes, the signal becomes less sensitive to noise, interference, fade. The introduction of convolutional coding gives an energy gain of 7 dB for BER = 10-4.
The article is devoted to the investigation of spectral and energy efficiency of M-array digital modulation. The connection system with modulation M-PSK, M-QAM is considered. Structural diagrams of the modulator and demodulator are presented, the dependence of the error probability on bit on the ratio Eb/N0 for different number of points in the signal constellation is investigated. With the increase in the positioning of the modulation, the probability of a bit error increases. With increasing spectral efficiency, energy efficiency decreases. Increasing the modulation positions (levels) increases the spectral efficiency in times. Modulation M-QAM exceeds the efficiency of M-PSK. The energy gain of the M-QAM increases with increasing M. For example, for M = 16, the gain is about 4 dB, with M = 64 about 10 dB, and at M = 256, about 17 dB. This is due to the fact that the distance between the neighboring points in the signal constellation M-PSK is less than that of the M-QAM. The distance between the 16-QAM modulation signal consonant points is 1.62 times that of the 16-PSK modulation. The advantage of high QAM numbers is the increased data rate, since in this way more bits of information can be transmitted in one cycle. Another advantage is modulation with lattice encoding (TCM), optimization of the shape of signal constellations and the use of multidimensional signal constellations. Channel coding significantly reduces the probability of a bit error compared to a non-coding system with the same Eb / N0 ratio. That is, coding provides energy gain. Channel encoding improves communication quality. When using noise immunity codes, the signal becomes less sensitive to noise, interference, fade. The introduction of convolutional coding gives an energy gain of 7 dB for BER = 10-4.
Опис
Ключові слова
цифрова модуляція, квадратурна амплітудна маніпуляція, фазова маніпуляція, M-array digital modulation, M-QAM, M-PSK
Бібліографічний опис
Пятін І. С. Дослідження сигналів з багатопозиційною модуляцією[Текст] / І. С. Пятін, В. В. Мішан, І. В. Вершкова // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2019. – № 1. – C. 88-96.