מבוא

שלב מודולציה (PM) היא טכניקה אבן הפינה בתקשורת המודרנית, המאפשרת נתונים להיות מקודדים כמו וריאציות בשלב של גל המוביל.מרדיו FM וטלוויזיות לשדרות לקישורים לווייניים ורשתות סלולריות, אותות ממונעים מציעים עמידות נגד רעש מבוסס amplitude-מבוססים ואפקטים ספקטרליים גבוהים.

תוצאות של שלב ה-Moderulation

[השלב], השלב המיידי של נושא הסינוסדי הוא שונה ביחס לאות המידע.בניגוד למודולציה תדר (FM), אשר משנה את תדירות הרעש של המוביל, ראש הממשלה משנה ישירות את זווית השלב.האות המובנות ניתן לבטא כסימן תזמון חיובי (FLT: 0s) ו-(D)=A cos(PSK) 2PSK (Ralphtphtrated 1) שבו הוא חלק מ-II) {\displaystyle \iFended index (D.

המונחים: Phase Modulated Signals

רעשים ותוספת

הרעש הצחיח, הנובע מתנועת אלקטרונים אקראית בחומרים מוליכים, הוא יסודי לכל מערכות התקשורת.רעש גאוסיאני לבן (AWGN) מציג תנודות מתח אקראיות המשפיעות הן על ה amplitude והן בשלב של האות המתקבל.במערכות שלב מודות, רעש משנה את ההערכה המיידית של השלב המיידי ברגע, ומעביר את נקודות הקונסטלציה מעמדותיהם האידיאליות שלב זה הוא נמוך יותר משגיאות של רמות גבוהות יותר של רמות ה-R-S).

Multipath Propagation

בסביבות ארציות, אותות משקפים מבנים, שטח ומכשולים אחרים, יצירת עותקים מרובים מעוכבים שמגיעים למקבל. העותקים האלה משלבים בצורה בונה או הרסנית, מה שגורם לקידוד זמני ופיזור שלב.עבור שלב מודולה של אות, תוצאות מרובות-פת בהתערבות בין-סימבול (ISI) משום שהעיכובים להפיץ את האנרגיה מעבר לסמלים הסמוכים.

Doppler Shifts

(הופנה מהדף [[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]] ו[[1924]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[[[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]]]]]], [[[[1924]], [[[[1924]], [[[[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]

מודעות קשות ושלב רעש

oscillators אמיתי מציג רעש בשלב - תנודות תדר אקראי קצר טווח סביב נושאת שלב נומינאל.רעש זה מאופיין על ידי צפיפות ספקטרלית שלה (למשל, dBc /Hz בנקודת התחלה נתונה) In-phase Modulation שלב רעש שלב זה מוסיף ג'טר אקראי לתוך נושאת התאוששה.אפקט דומה להוסיף רעש נוסף קרוב ל-Hubten, מה שגורם לסיבוב ולהגדיל את חוסר איזון בין רכיבי IDreative-PM) בין מצבי עצבות אחרות (Imp-PM) כולל גם את חוסר איזון בין מצבי עצבות אחרות.

השפעה זמנית על ביצועי מערכת

שיעור השגיאה bit Error Rate

(ה) ⁇ (ה) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Synchronization and Carrier Recovery

הדגמה קוהרנטי דורשת שלב מדויק וסנכרון תדירות. אי-מצבים שגורמים לשלב מנוחה של זמן (Doppler, רעש שלב) לאתגר את הלולאה המוזנחת בשלב (PLL) ב המקלט.אם רוחב הפס של לולאה הוא צר מדי, זה לא יכול לעקוב אחר שינויים מהירים; אם רחב מדי, זה מאפשר רעש לתוך נושאת התאוששה יכול למשוך את PLL של מנעול הגרוע ביותר, הדורש תיקון של הדבקה תכופה, לאחר הדבקה יעילה יותר.

יעילות וקיבולת

אימפולסים מגבילים את היעילות ספקטרלית של ערוץ.נוסחת היכולת שאנון (FLT:0) = B log2 (1 + SNR) ⁇ FLT:1 מניח רעש גאווסיאן אידיאלי, אבל ליקויים בשלב זה להפחית את ה- SNR האפקטיבי ומציגים מתאםים המגדירים את אילו מערכות פרקטיות וקידוד יכולות להיות תומכות.

World Scenarios and Case Studies

תקשורת לווין

(הופנה מהדף ⁇ ) קישורים לווייניים (Dellowing) עומדים בפני ליקויים חמורים: נתיבי הפצה ארוכים מציגים נחיתות גבוהה וגשם פוטנציאלי דו-חמצני (Dolimation) נעים בשלב קריטיים, אך גורמים להורדת קודים של שלב (Double-Fide) אשר חייבים לפצות על ידי מקלטים.

רשתות סלולריות (4G/5G)

ב- LTE ו- 5G NR, אותות מודולים בשימוש בקישור ובקישור (QPSK, 1648/256-QAM עם DM) Multipath fading ו-Doppler Shifts הם ההפגעים העיקריים, במיוחד בתרחישים מהירים של שלב 5G כולל FLT:0DSFLT:1 (התייחסות להפחתה של 2 מילימטר) עבור אותות של שלב 2.

רדיו שידור וטלויזיה

רדיו אנליג FM הוא פחות רגיש לרעש בשלב מאשר ראש הממשלה הדיגיטלי, אבל שידור אודיו דיגיטלי (DAB / DAB+) משתמש של DM עם QPSK, מה שהופך אותו פגיע. Multipath בקניון העירוני גורם עיוותים בשלב חמור ו- ISI. תקן DAB מעסיק מרווח משמר ומודולציה שונה במובנים מסוימים כדי לפשט את עיצוב המקלט.

טכניקות מתקדמות של מיגור ומילוי

תיקון שגיאות (FEC)

קודים מודרניים, במיוחד LDPC ו- turbo קודים, נועדו לפעול קרוב למגבלת שאנון.הם יכולים למעשה לשחזר נתונים שהושחתו על ידי שגיאות שלב, בתנאי שהשגיאות אינן מתפוצות מדי. במערכות עם רעש בשלב חמור, בין היתר מתפשטות התפרצויות ארוכות של שלב המושרה על פני מספר רב של קודמות.

שוויוניות הסתגלות

כדי להילחם ב-ISI המושרה על ידי multipath, להשוות את קידוד המסנן שלהם בזמן אמת.קבלת החלטות שווה (DFE) נפוצים במערכות ראש יחיד, בעוד שתדירות-domain equalizers (FDE) משמשים ב-DM. עבור ערוצים משתנים במהירות, לפחות ריבועים (LMS) או recursives לפחות אלגוריתמים (RLS) מעדכון ה-F בשילוב עם רצף של רצף מתקדם עם סימולציות (Iper) יכול להיות משולב עם רצף של 2.

Doppler ו-שלב מעקב אחר לולאות

לולאות התאוששות נשאיות נשאר קו ההגנה הראשון.עבור ראש הממשלה, הלולאה קוסטה יעילה עבור PSK; זה מעריך שגיאות שלב על ידי הכפלת האות המתקבל עם ספקים מקומיים המיוצרים ומסנן.In ofDM, הטייסים מוכנסים בין תת-התתתתת נתונים בשלב הפיילוט (CPE) וגרם על ידי רעש בשלב זה.

חומרה ושיפורים של מערכת

באמצעות איכות גבוהה, oscillators קריסטל מותאמת טמפרטורה (TCXO) או או אוסטרים של קריסטל מבוקרת תנור (OCXO) להפחית רעש בשלב.עבור חזית RF, נטייה דיגיטלית לפני-ההתאמה (DPD) לינארית את מגברי החשמל באופן משמעותי, צמצום מערכות המרה של AM-PM.

כיוונים עתידיים ב- Impairment Mitigation

למידה ממוחשבת לשלב Noise Estimation

טכניקות למידה עמוקות, כגון רשתות עצביות אבולוציה (CNN) ורשתות עצביות חוזרות ונשנות (RNN), נחקרות עבור אי-לינארית ערוץ estimation ותגמול רעש בשלב זה, שיטות אלה יכולות ללמוד את המאפיינים הסטטיסטיים של ליקויים בנתונים, פוטנציאל לזרז מסננים המבוססים על מודלים כאשר ליקויים הם מאוד לא-כישור או יש אינטראקציות מורכבות.

סדר גבוה יותר משתנה וספקטרליות

ככל שהביקוש לנתונים גדל, מערכות לדחוף לעבר סדר גבוה יותר QAM (1024, 4096) ואפילו קבוצות כוכבים בצורת פרוביסט.מודולציות אלה רגישות מאוד ללקות בשלב מתקדם , הפחתה של רעש בשלב מתקדם תהפוך להכרחי, כולל estimation של ערוץ, רעש שלב מתמשך ונתונים.

Integrated Circles and System-on-Chip Solutions

עיצובי השבבים העתידיים יהטמיעו פיצוי מתוחכם יותר ישירות לתוך קרינת RF.הקודמת של עיבוד אותות דיגיטליים למעקב אחר שלב, השווה ו-Fun יהיו משולבים בקפידה עם רכיבים אנלוגיים.לדוגמה, כל ה-PLLs (ADPLL) עם רוחב פס הסתגלות יכול להתאים באופן אוטומטי לתנאי ליקוי נוכחיים.אינטגרציה כזו תפחית את העלות והכוח תוך שיפור הביצועים.

מסקנה

שלב אותות מתואמים, תוך מתן יעילות ספקטרלית גבוהה ועוצמה, פגיעים לספקטרום של ליקויים בעולם האמיתי: רעש תוספת, רב-פת, שינויים דופלר, ופגמים חומרה.כל פגיעה מציגה שגיאות שלב כי degrad, סינכרון סינכרון אפשרי, וקיבולת מוגבלת של שיטות הפעלה גבוהה יותר, החל ממערכות ניהול ביצועים גבוהים והתאמה לשילוב של מערכות ניהוליות מתקדמות יותר, כמו גם ביצועים חיוניים יותר, כמו גם שיטות הפעלה יעילה יותר, יעיל יותר, כמו גם עבור ביצועים מתקדמים יותר, מתקדמים יותר, כמו גם על גבי ביצועים מתקדמים יותר, ואפקטים מתקדמים יותר, כמו גם על גבי ביצועים מתקדמים יותר, כמו גם על גבי מערכות ניהוליתיים מתקדמים יותר, כמו גם על גבי ביצועים מתקדמים יותר.