Table of Contents

בארכיטקטורה של משדר דיגיטלי, שני מספרים שולטים במפרט העיצוב: קצב ה bit וקצב הסמל.הם העמודים התאומים שעליהם יכולת המערכת, דיקור רוחב פס, ואמינות הקישור הכוללת בנויה.הקצב מספק את הסחורות - זרימת המידע.הסמל מייצגת את המנגנון הפיזי-הסימן של מערכת ההפעלה שלהם על רוחב פס סופי.

Defining the Core Metrics

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שיעור ה bit הוא המדד האינטואיטיבי ביותר של ביצועים בקישור דיגיטלי.It משווה את מספר הספרות בינארית (bits) מועבר לשנייה, בדרך כלל ביטים לשנייה (bps), קילוביט לשנייה (kbps), או מגהביט לשנייה (Mbps) הוא חיוני להבחין בין שיעור התשלום הגולמי לבין קצב ה bitamctctts, הידוע גם כ-ivp) עבור קודים (ב) גבוה יותר מ-i) עבור 0xi) עבור 0, כולל את קצב ה-Date (בייטקפיפונים (ב) עבור כל אחד (ב) עבור , לדוגמה, כלומר, לדוגמה, כלומר, לדוגמה, עבור 0x1, כלומר, כלומר, כלומר, עבור ccp) עבור מספר 1Bps).

(ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד): "הפסק של ערוץ"

(ה) שיעור האמינות, מוגדר בקפדנות כקצב ה-Bud, מודד את מספר האירועים השונים או שינויים סמליים המתרחשים בערוץ לשנייה.כל סמל הוא מצב ייחודי של גל המוביל, המוגדר על ידי צמצם, שלב, או תדירות. בניגוד לקצב ה bitquis, אשר קשור לתוכן הדופק המוחלט (NyBccc) הוא מוגבל ישירות על ידי רוחב הפס הפיזי של הערוץ.

שם מקור: A Historical Perspective

המונח "באודה" מקורו במערכות Émile Baudot, מהנדס צרפתי שהמציא את קוד באודוט, דמות 5bit בו נעשה שימוש בטלגרף. במערכות טלגרף מוקדמות, כל סמל ייצג דמות אחת או פונקציה מסוימת.שיעור הבנד מקביל ישירות למספר התווים של שיטות לשנייה.

(ב) ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד:2 ויקרא יט:

הוראת שינוי (FLT:0)

הגשר בין שיעור ה bit rate לסימן הוא סדר המודולציה, המיוצג על ידי FLT:0Moriph:1 ; (הסדר המודולציה מגדיר את גודל האלפבית של הסמל, אם מערכת משתמשת ב-FLT:2MFLT 3: 3 סמלים נפרדים, כל סמל יכול לייצג את ה-DigFLT:42FLT:5(FLT6Malisches 7) משוואות יסודיות.

(ב) ויקרא י"ד): "בְּבְהִיתִיא:2 אִין נָא נָא נָא עַל עַל עַל עַל עַל עַל עַל עַמ"ד , הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא" (ב)

משוואה זו היא פרמטר העיצוב המרכזי של כל מערכת מודולציה.זה מראה כי עבור קצב סמל קבוע (מוגבל על ידי רוחב פס), שיעור קטן יכול רק להיות גדל על ידי הגדלת FLT:0MigFLT:1 ערכים משותפים של LT:2MoriFLT 3: 3 ואת ה bits המתאים לסמל הם:

  • (ב) ⁇ (==2:2): 1 bit/symbol.המודולציה החזקה ביותר, הדורשת את ה-L-Noise Ratio (SNR) עבור שיעור שגיאות ביט מסוים (בשורה התחתונה).
  • (ב) ⁇ (==4:2 ביטים/פסיכומבול) ,המפתח של תקשורת לווינית ומורשת Wi-Fi.
  • (ב) ⁇ (=8-PSK) (M=8): ⁇ 1:1 ; 3 ביטים / symbol. בשימוש ב- DVB-S וכמה משחות לוויין.
  • (ב) [15] (=16-QAM): ⁇ 1 ; 4 ביטים/פסיכומבול (Ssymbol) תקן ב- Cable Modems ו-WiFi קבוע.
  • (ב) [15]64-QAM (M=64): ההרחבה 1 (ב- 6 ביטים/פסיכומבול) Common ב-Wi-Fi 5 ו- 4G LTE.
  • (ב) 256-QAM (M=256): ⁇ 1 ⁇ 8 ביטים/פסיכומבול בשימוש ב-Wi-Fi 6 ו-DoCSIS 3.1.
  • (ב) .1024-QAM / 4096-QAM (M=1024/4096): 10/12 ביטים לסמל.

המונחים: Spectral Efficiency

יעילות ספציפית היא דמות קריטית של ערך המשלבת מושגים אלה.זה מוגדר כמספר של ביטים לשנייה המועברים להרץ של רוחב פס, נמדדת ב ביטים לשנייה עבור הרץ (bps/Hz) מכיוון שקצב הסמל מצטמצם על ידי רוחב הפס (כשווה ערך ל-FLT:0BFLT:1 עבור מסנן בינוני), יעילות הספקטרום הוא מוגבל ישירות לדרגה:

(ב) ויקרא י"ד:2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מערכת QPSK מציעה בערך 2 bps /Hz, בעוד מערכת 256-QAM מציעה 8 bps / הרץ.זה מסביר את הכונן לעבר סדר גבוה QAM בסטנדרטים מודרניים. עם זאת, השגת יעילות ספקית גבוהה דורש גבוה בהתאמה גבוה SNR, המהווה את החסימה המתקנת בעיצוב המערכת.

דוגמה: עיצוב קישור בצוואר בקבוק

(הופנה מהדף בעל רוחב פס של 20 MHz. Assuming a Practical filter roll-off factor ( α) של 0.2, שיעור הסמל האפשרי הוא בערך FLT:0Roriph1sFLT:1sFLT:2=B / (1 +alpha;) = M / 1.2 & 1.2 & 1.2yas; 16672;

(ב) ויקרא י"ד): "[2] ויקרא:2 [=]="מ]" (="מ)" (="מ)" (בראשית כ"ד)" (בראשית כ"ד)" (בראשית כ"ד)

(ה) ב[[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1966]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]

ה-Fremental Engineering Trade-Offs

שקיפות ב-Bandwidth Efficiency לעומת כוח

(ה) הפחתת הסחר המשמעותית ביותר במודולציה דיגיטלית היא בין יעילות רוחב פס ויעילות כוח.היעילות בנדינבית שואפת למקסם את FLT:0RIRFLT:1bjectFLT:2reaFLT 3 בתוך טווח מוגבל של מיקרו-עוצמה מוגבלת של מיקרו-ביטל (FLT:6), אך יעילות גבוהה של BLT 7).

רעש, SNR ו- bit Error Rate

(ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

אפשרויות ל-Weana-Hartley Limit

(ב) ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

אדריכלות מעשית ותהליכי אותות

דופק שפינג ואינטרסימבול בקרת השוואתיות

(ב) ,(ה) , ⁇ ) , (התחילה) ב-[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]] [[1924

Multi-Carrier Systems: שלDM ו-Sams rate

(הופנה מהדף Frequency Division Multiplexing (OFDM) מהפכה בתקשורת פס רחב על ידי ניתוק אלגנטי של אתגרים של שיעורי סמל גבוה, במקום לשדר זרם סדרתי אחד גבוה של סמלים, שלDM מחלק את הנתונים ל-FLT:0NFLT:1 מקבילה זרם, כל אחד מהם מאמת את הדרגה נפרדת של כל תת-קרקעית:

(ב) ויקרא י"ד): "בְּבְהִיא נָאֶת אִם עַל עַל עַל הָאָרֶץ: אִם נָא נָא עַל עַמְתָּבְתָּבְתָּבְתָּבְתָּבְתָּבְתַהַהַהַהַהַהַבְתּבְתּבְתּבְתּבְתּבְתּבְתּבְתּבְתּבְתּבְתּבְתִּיִנּבְתּבְתּבְתּבְתּבְבְבְהַבְבְהַבְבְהַהַבְבְבְבְהַהַבְבְהַהַהַהַהַהַהַהַהַהַהַהַהַהַהַהַּבְּבְּבְתּבְּבְּבְּ

אדריכלות זו מאפשרת שליטה עתירה.מערכות כמו 4G LTE ו-5G NR להקצות בלוקים משאבים למשתמשים, כל בלוק המורכב מ-12 תת-קררים עבור 14 תקופות סמל (1 חריצים). משך הסמל וספאם subcarrier נעול במערכת יחסים הדדית.

שינוי הסתגלות וקידוד

(ה) מערכת אלחוטית מודרנית פועלת עם תוכנית מודולציה קבועה.התאמה וקידוד (ACM) היא תכונה הליבה של Wi-Fi, 4G, 5G, ו- DVB.הקישור עוקב אחר מתגי האות-to-interference-plus-Noise Ratio (SI) כאשר הערוץ הוא מעולה, המערכת מעסיקה LT1=D) לאחר אלגוריתם של לינוקס (R.

יישומים אמיתיים וסטנדרטי תעשייה

Wi-Fi 6/6E (IEEE 802.11ax)

Wi-Fi 6 פועל ב-2.4 GHz, 5 GHz, ו-6 GHz להקות.It משתמשת DMA עם תת-קרר קבוע ספאק של 78.125 kHz. משך הסמל הוא 12.8 μs, עם משמר משתנה Interval (GI) של 0.8, 1.6Hz או 3.2 μ הוא תומך במודולציה מ BPSK עד 10QAM, עם ספירת משתנה של 2.

5G רדיו חדש (3GPP NR)

(ה) NR מציג מספרולוגיה גמישה ( μ), שבו הפרמטרים subcarrier ספיגה (SCS) הוא בקנה מידה כמו 15 · 2FLT:0 μ 301 kLT 1 kp (כיום מסגרת 1 kG) עבור מפרט CS-15 נמוך (DLC) עבור כיסוי רחב וניידות גבוהה, ו- SCSLT גבוה (קיצור של ⁇ ) עבור סמלים (D2D) ל-AM) ל-D) נמוך יותר ל-D) ל-D) נמוך יותר ל- CAMD2D.

תקשורת של לוויין ו- Deep-Space (DVB-S2X, CCSDS)

קישורים ויזואליים מאופיין על ידי שקיפות גבוהה ומוגבל כוח (אך בדרך כלל עשיר רוחב פס) transponders. תקן DVB-S2X הוא הסטנדרט הנוכחי עבור פס רחב לווייני (אך בדרך כלל הוא משתמש בתוכנית חד-טווח יחיד עם שיעור סמל גבוה (בדרך כלל 10-100) כולל מהירויות של ריצוף נמוך (Divers) ללא PSK, 8-APSK, 32-APSK, שימוש ב-APSK.

Advanced Frontiers in Modulation Design

המונחים: off-Nyquist Signaling

FTN מציין אתגרים האורתודוכסיה כי שיעור הסמל חייב להיות מחויב לחלוטין על ידי הקריטריון Nyquist שאנון להימנע ISI. על ידי אריזה סמלים קרוב יותר יחד בזמן (הרחבה:0RIRFLT:1 000: 1 ssFLT:2FLT 3 מעבר 1 / FLT:4TFRE:5), FTN מציג שליטה, באופן יעיל על מנת להבטיח את רוחב הפסיבי (I) משתנה באופן יעיל על ידי שינוי יעיל על ידי אלגוריתם של כוח אלגוריתם.

המונחים: abbilistic Constellation

(המחשב) הוא חידוש גדול שאומצה בתקשורת אופטית והוא נודד במערכות אלחוטיות.מודולציה סטנדרטית משתמשת בהתפלגות אחידה של סמלים - כל נקודה בקבוצת הכוכבים היא במידה שווה: 10:10 מחשבים משתמשים ב- non-uniform, Gaussian-like Distribution נקודות קבוצה (R1R) מחוזקות יותר מנקודות מבט חיצוניות (אנרגיה גבוהה יותר) מצמצם את האנרגיה הממוצעת ל-DValFal-F) באופן יעיל כדי לשפר את רמת השליטה של 1F2 (הספקת של 2.

השלכות על עתיד טרהארצץ ומערכות קוונטיות

כאשר המערכות נעות לתוך תת-טרהרץ (100-300 GHz) ולהקות טרחרץ (0.3-3 THz), רוחב הפס הזמין הוא עצום (מולטי-GHz) זה משנה באופן דרסטי את המסחר-off.הקריטריון של Nyquist 3: אינו עוד מתווך מחייב כי FLT:0BFLT:1 הוא עצום.

מסקנה

[ה] הקשר בין שיעור סמלי וקצב סיביות אינו רק סקרנות תיאורטית; זהו הציר המרכזי שסביבו כל התחום של עיצוב מודולציה דיגיטלית סובב.הבחירה של FLT:0RirFLT:1sFLT:2vyFLT 3, אשר הוא מריץ את המהירות של שאנון, אשר מצמצם את רמת הפשטות של מערכת ההפעלה הגבוהה ביותר, מ-QValplimate, ו-Slimates-Firevetive, , , , , , , , § 4RERRERRERRERRERRLT: