Faz Modulation nedir?
Faz modulation (PM) bir taşıyıcı dalgasının anlık aşamasının bilgi sinyalinin amplitüdünün amplifikasyonuna göre çeşitlilik gösterir.In contrast to amplitude modulation (AM), taşıyıcının amplif değişiklikleri, PM'nin sıfır geçiş zamanlaması yapar. Bu, basit bir şekilde gürültü ve müdahaleye dayanıklı, kabulünü analog FM yayında yönlendiren bir özelliktir (önemly olarak, FM olarak, hemen hemen hemen hemen hemen tüm modern iletişim sistemleri, Wi-Fi, hücresel ağlar ve uydu bağlantıları gibi.
Matematiksel temsil basittir: Modemated sinyal, [[0]) = A c cos(2):0|x p p p==D=D=D)[Dönemli bir işarettir.[Dönemli:2)[Dönemli p[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli)[değiştir | kaynağı değiştir]
Signal Constellation Diagrams
Bir sinyal takım diyagramı, her türlü dijital modulation programında, karmaşık düzlemde bir nokta olarak mümkün olan iki boyutlu bir çizgidir.Bu diyagramlar, sıfırsal bileşeni ve dikey eksen (Q) arkadaki etkileri temsil eder.
Herhangi bir modulation orderÖRD:0)M[DÜT:1) için, takım, beyaz Gaussian gürültü (köküm noktaları) ile ilgili olarak, tüm noktaların toplam karesel mesafeye göre orantılı olarak daha yüksek güç veya daha az sayıdaki sembollerin (düşük veri oranı) daha az ağırlıkta bulunan birincil ölçümdür.
Doğrudan Link: Diagrams'ı Yeniden Tanımlama Haritalar Nasıl
Saf faz modulation (PM) veya PSK, tüm takım noktaları sabit bir yarıçap üzerinde yatıyor. tek değişken, ikili PSK (BPSK), iki puan 0° ve 180° (opposite sonları I-simetri) Quadrature PSK (QPSK) dört noktada 45°, 135°, 225° ve 315°, her biri 90 ° ile ayrılır.
Takım diyagramı bu ilişkiyi anında görünür hale getiriyor: Her noktanın agular koordinatörü, taşıyıcı diyagramına uygulanan faz geçişine karşılık gelir. radial koordinat sürekli kalır (ideal olarak) çünkü amplitüd sabitdir. Uygulamada, faz gürültü, taşıyıcı frekansı dengeleri ve doğrusal olmayanlıklar ideal pozisyonlardan sapmak için alınan noktaların belirlenmesine neden olur, kümelere yayılıyor.
Ayrıca, fazı ve amplitüdümü bir çember oluşturmak için birleştirmek de mümkündür.QAM, puanlar bir dikdörtgen ızgara üzerinde düzenlenir (örneğin, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM), daha yüksek ⁇ verimliliği için QAM kullanır.
Neden Konsolosluk Diagramları PM Sistem Tasarımı için Temeldir
Mühendisler birkaç kritik görev için takım diyagramlarına güveniyor:
- [FONT=0)Modulation:[Dönlendirme programı kümeleme tarafından alınan örneklerden tespit edilen modülasyon programını tanımlayın.
- [FONT:0)Signal kaliteli tahmin:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici tahminleri:[Dönetici:0) Hata vektör büyüklüğü (EVM) ideal konumlarından alınan puanların kök uzaklığı olarak.
- [FONT:0)Carrier kurtarma:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:0)) taşıyıcı frekansı dengeleme için doğru bir şekilde doğru dönmenin tüm rotasyonunu gözlemleyin.
- [FONT:0]Symbol senkronizasyonu:), Örnek faz uyumlarını, inter-symbol müdahalesinden kaçınmak için sembolün aralıklarıyla uyumlu hale getirmek.
Faz Gürültü ve Etkisi Diagrams
Faz gürültüsü, taşıyıcı fazının osilatör istikrarsızlık nedeniyle ortaya çıkması rastgele dalgalanmadır. Takımyıldız diyagramında, faz gürültüü bir rotasyon olarak ortaya çıkar veya 64PSK veya 256-QAM gibi puanların kısaltılması son derece düşük, genellikle alıcı noktaları arasında en dar boşlukları azaltır.
İlişki nicelenebilir: MPS-K için, bitişik semboller arasındaki agular ayrımı 360° / M. Faz gürültü varyanlığı, sembolün hatalarından kaçınmak için bu ayrımdan çok daha küçük tutulmalıdır.
İletişim Sistemi Performansı için Implications
Faz modulation ve takım diyagramları arasındaki etkileşim doğrudan dört temel sistem parametresini etkiler:
- [FONT=0)Data rate:[[Dönem:0) Yüksek sipariş modulation (daha fazla puan) sembolüne daha fazla yol açıyor.For a sabit bir sembol oranı için, 16-QAM 4 bit / asibol vs. 2 bit /symbol.
- [FONT=0)Power verimliliği:[Dönetici:[Dönetici:0) Gerekli sinyal oranı (SNR) modulation order ile bir hedef BER artışları elde etmek için gereklidir. Örneğin, 64-QAM, QPSK'den 8-10 dB daha yüksek SNR gerektirir.
- [FONT:0]Band geniş verimlilik: [DDDDÜDÜDÜSÜSTRİYE BÖLÜMÜSÜSÜSÜSÜŞÜNÜSÜSTRİYE:0)Band geniş verimlilik:[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSTRİYE: 0, MÜHENDİĞİ GÜŞÜNE GÖRÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNTÜSÜŞÜNÜŞÜNTÜ, Tel. Bu, Hücresel spektrumluğretimsel spektrumları Kaplış.
- [FONT:0)Robustness tozalar:[Dönder: 1) Faz gürültü, frekans dengeleme ve doğrusal olmayanlar yüksek sipariş takımyıldızları orantısız olarak dengelenmelidir. Systems must denge throughput against implement complex.
Bu ticaret genellikle karar bölgeleri ile takım diyagramını süperimposing tarafından görselleştirilir (Voronoi hücreleri). Puanlar, daha küçük karar bölgesi ve belirli bir gürültü varlığı için hata olasılığı daha yüksektir.
Pratik Örnek: BPSK vs. 8-PSK
Bir SABN kanalı düşünün. BPSK minimum 2 mesafe (bir birim amplifi) BER ile ilgili bir SNR'yi 10 dB'yi elde etmek için BER'yi gerektirir - 8-PSK, aynı amplifiğe sahip, BPSK'de en az 45° mesafeye sahip.Bu yüzden pratik sistemler için SNR'yi kullanmak için pratik sistemler gerekir.
Gelişmiş Konular: Diferansiyel Faz Modülasyon ve Non-Coherent Tespit
Diferansiyel PSK (DPSK) kodlu bilgi, mutlak aşamadan ziyade başarısal semboller arasındaki farkla ilgilidir. Bu, alıcının referansını basitleştirmek, ancak DPSK için takım diyagramı PSK'ya benzer, ancak gerçek bu aradaki bu aşama değişimleri özetliyor.
Araçlar ve ölçüm teknikleri
Modern vektör sinyali analizörleri (VSAs) ekran canlı diyagramları, mühendislere görsel olarak modülasyon kalitesine izin verir (örneğin, 3GPP, IEEE 802.11) ve doğrudan takımdan hesaplar. Temiz, sıkı bir puan kümesi yüksek sinyal kalitesi gösterir; bir yayılabilir veya dönüşlü kümes noktası gürültüyü dengelemek, frekans dengelemek veya yükseltici sıkıştırmak için puandır. EVM bir yüzde veya dB olarak ifade edilir; örneğin, 64-QAM sistemi genellikle EVM'yi gerektirir -25 dB ( ⁇ 5.6)
Daha ayrıntılı okuma için, yazar tarafından yazılmış ders kitaplarına atıfta bulunun:0)Simon Haykin, 03.D:2)İletişim Sistemleri ve [[Döneticileri, [[Döneticileri, [[Döneticileri, [[Döneticileri, [[Döneticileri, . Pratik ölçüm kılavuzları için, [[GÖRÜSÜSÜye Olmayan Uygulama Notu ) ve takımyıldız diyagramları hakkında ayrıntılı prosedürler sağlar.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Faz modülasyon ve sinyal takım diyagramları arasındaki ilişki sadece akademik değildir - bu modern dijital iletişimin inşa edildiği temeldir. Her aşama değişimi, takımdaki belirli bir angular pozisyonuna karşılık gelir ve bu pozisyonların düzenlenmesi, her nesildeki veri oranı, gürültü bağışıklığı ve donanıma sahiptir.