Модуляция

Модуляция сигнала - процесс изменения одного сигнала в соответствии с формой другого сигнала.

В анализе сигналов рассматривают три основных вида модуляции:

• Амплитудная модуляция – АМ (Amplitude Modulation - АМ)

• Частотная модуляция – ЧМ (Frequency Modulation – FM)

• Фазовая модуляция – ФМ (Phase Modulation – PM)

В цифровой сотовой связи известна также квадратурная фазовая манипуляция (Quadrature Phase Shift Keying - QPSK), минимальная манипуляция (Minimum Shift Keying – MSK) и т.п.

Это разновидности фазовой или частотной модуляций, предназначенные для передачи дискретных (цифровых) сигналов, и английский термин Shift Keying, переводимый обычно как манипуляция, в буквальном смысле означает переключение сдвигом или переключение скачком, т.е. дискретное переключение.

Дискретная модуляция (модуляция дискретными сигналами) имеет свою специфику и во многом отличается от модуляции непрерывными сигналами.

В качестве требований для методов модуляции указывают:

• высокую спектральную эффективность,

• низкий уровень помех по смежным частотным каналам

• низкую частоту битовой ошибки (Bit Error Rate - BER)

• экономичность (эффективность использования энергии источника питания, что особенно актуально для подвижной станции)

• простоту реализации.

В стандарте D-AMPS используется дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом ( Differential Quadrature Phase Shift Keying -  QPSK),

В стандарте GSM используется гауссовская манипуляция с минимальным сдвигом (Gaussian Minimum Shift Keying - GMSK). Несущая частота дискретно – через интервалы времени, кратные периоду битовой модулирующей последовательности, - принимает значения

Или

Где:

- центральная частота используемого частотного канала,

- частота битовой последовательности.

Разнос частот  - минимально возможный, при котором обеспечивается ортогональность колебаний частот  и  набегает разность фаз, равная .

Термин “минимальный сдвиг” относится к сдвигу частоты.

Поскольку модулирующая частота в этом случае равна , а девиация частоты , индекс частотной модуляции составляет .

Термин “гауссовская” соответствует дополнительной фильтрации модулирующей битовой последовательности относительно узкополосным гауссовским фильтром.

Это отличает метод GMSK от метода MSK.

Метод MSK иногда рассматривают как метод квадратурной фазовой манипуляции со смещением, но с заменой прямоугольных модулирующих импульсов длительности  полуволновыми отрезками синусоид и косинусоид.

В методе MSK входная последовательность битовых импульсов модулятора разбивается на две последовательности, состоящие соответственно из нечетных и четных импульсов, и модулированный сигнал (выходной сигнал модулятора) на протяжении очередного -ого бита определяется выражением, зависящим от состояния текущего -го бита и предшествующего -го бита:

В начало

Содержание портала