Системы и сети связи
  Гаджеты Психология отношений Здоровье Библиотека  
Многоканальные телекоммуникационные системы
Введение в цифровой способ передачи сигналов
Преобразование сигналов в СЦТС
Мультиплексоры СЦТС
Технология WiMAX
Общие сведения о WiMAX
Передача сигналов в WiMAX
Многоантенные технологии в WiMAX-системах связи
Средства обеспечения безопасности
Описание стандарта IEEE 802.16-2004
Физический уровень
Сведения о стандарте IEEE 802.16e
Оборудование WiMAX
Технология LTE
Введение в LTE
Понятие радиоинтерфейса
Средства связи с подвижными объектами
Основы построения ССсПО
Кодирование речи в ССсПО
Цифровая модуляция
Модели распространения радиоволн
Модели физического уровня беспроводных сетей
Канальный уровень беспроводных сетей
Основные характерис- тики систем связи с ПО
GSM-900 и DSC-1800
CDMA
Хэндовер
Цифровые системы второго поколения
Транкинговые системы
Беспроводные системы
Цифровые радио- релейные линии связи
Основные положения
Системы спутниковой связи с ПО
Принципы построения
Зоны обслуживания
 

Технология беспроводного доступа WiMAX

Теоретические основы передачи сигналов в системах WiMAX:


1. Передача сигналов в пределах прямой видимости
   1.1. Потери в свободном пространстве
   1.2. Влияние окружающего пространства
   1.3. Влияние эффекта Доплера
   1.4. Влияние шумов
2. Передача сигнала в условиях многолучевого распространения
3. Метод снижения влияния интерференционных помех
4. Технологии расширения спектра и методы модуляции
   4.1. Определение понятия "ширина спектра"
   4.2. Метод прямого расширения спектра
   4.3. Ортогональное частотное разделение со многими поднесущими (OFDM)
   4.4. Фазовая модуляция BPSK и QPSK
   4.5. Квадратурная амплитудная модуляция QAM
5. Использование лицензированных и нелицензированных частотных полос
Фазовая модуляция BPSK и QPSK


        Радиосигнал при бинарной фазовой манипуляции (называемой также двоичной ФМ или ФМ-2) BPSK (Binary Phase Shift Keying) можно представить в виде:

        To есть модулированный сигнал имеет вид гармонических колебаний, фаза которых в зависимости от передаваемого символа +1 или -1 может меняться скачком на ±.
        Рассмотрим частный случай, как правило, используемый в цифровых системах передачи, когда форма символа v(t) является прямоугольной:

        Тогда

        Таким образом,

        Спектральную плотность мощности модулирующего процесса при прямоугольной форме символа v(t) вычисляем как преобразование Фурье:

        Поэтому спектральная плотность мощности радиосигнала может быть получена непосредственно из спектра модулирующего сигнала:

        физический спектр (т. е. только для положительных частот) ФМ-2 радиосигнала в рассматриваемом случае имеет вид:

        С целью последующего сравнения спектров для различных способов модуляции и увеличения диапазона возможных значений при построении соответствующих графиков введем нормировку спектра на его максимальное значение и используем логарифмический масштаб по оси ординат:

        Здесь введено обозначение скорости передачи информации Rб = 1/Тс, так как при ФМ-2 за время длительности символа (в секундах) Тс передается 1 бит. Произведение (f-fo)Tc=(f-fo)/Rб является безразмерным и часто используется при построении графиков спектров для различных способов модуляции.
        График функции физической спектральной плотности Gs(f) от нормированного значения (f-fo)/Rб (на графике для краткости обозначено буквой f) представлен ниже (Gs1(f) для BPSK-сигнала, Gs2(f) для QPSK-сигнала):


        Спектральная плотность мощности для сигнала с квадратурной фазовой модуляцией QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) может быть получена аналогично спектральной плотности BPSK-сигнала. Запишем для общности сигнал QPSK в виде:

        где функции

        синфазная и квадратурная компоненты модулирующего сигнала; импульс g(t) теперь имеет длительность в два раза большую длительности импульса v(t). Последовательность {В2i-1, i = 0, ±1, ±2,...} содержит нечетные, а последовательность {В2i, i = 0, ±1, ±2,...} — четные символы исходной последовательности.
        Ширина лепестков спектра QPSK-сигнала в два раза меньше ширины спектра ФМ-2-сигнала при той же скорости передачи информации (поскольку аргумент синуса стал в два раза больше). Однако скорость убывания боковых лепестков остается такой же.
        Схема модулятора BPSK представлена на рисунке ниже. Модулирующие импульсы могут иметь значение +1 для передачи логической 1 и -1 — для передачи логического 0. Одному биту передаваемого сообщения соответствует один символ модулированного колебания в виде гармонического колебания с начальной фазой 0 или . Такое состояние символа удобно изображать в виде созвездия состояний:

        Модуляцию QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) можно представить как сдвоенный метод BPSK, в котором одно BPSK имеет сдвиг фазы на +/4 и на -/4, а другое на +З/4 и -З/4 (или +/4, +7/4, +З/4 и +5/4 соответственно). Поэтому такой вид модуляции еще называют четырехуровневой PSK (ФМ-4). При таком способе модуляции каждой сигнальной посылке модулированного сигнала соответствуют два бита.
        Передаваемый последовательный поток битов преобразуют в параллельный (например, разделяя на нечетные и четные биты). Поток с нечетными битами подают на модулятор, куда также подаются с генератора (синтезатора) опорной частоты колебания несущей частоты . Этот канал модуляции называют синфазным и обозначают буквой I. Поток с четными битами подают на другой модулятор. На второй модулятор подают такую же опорную частоту, что и на первый модулятор, но сдвинутую по начальной фазе на -/2, т. е. колебания . Поскольку косинус и синус являются ортогональными функциями, то о них говорят, что они находятся в квадратуре. Поэтому второй капал модуляции называют квадратурным и обозначают буквой Q. На практике колебания опорной частоты для обоих каналов модуляции получают от одного и того же синтезатора. Это гарантирует совместную стабильность опорной частоты в обоих каналах. С выхода модуляторов обоих каналов сигналы суммируются и получается выходной сигнал квадратурного модулятора. Схема модулятора приведена на рисунке ниже:

        
Перейти к теме "Квадратурная амплитудная модуляция QAM"

 
 
Motoking
ICQ: 489-725-489
E-mail: iMoto88@mail.ru