Záměr studijního textu je seznamit čtenáře s metodami zpracování signálů v jednotlivých částech obecného digitálního komunikačního systému. Aktuální vydání sezabývá modulacemi v základním pásmu, analogovými a číslicovými modulacemi v přeneseném pásmu, metodami synchronizace a metodami mnohonásobného přístupu. Kapitola modulace v základním pásmu seznamuje čtenáře se základními vlastnostmi linkových kódů, porovnává jejich vlastnosti v časové i spektrální oblasti, vysvětluje základní metody detekce signálu v šumu a dává teoretický základ pro pochopení přizpůsobené filtrace a činnosti korelačního přijímače. Teoretické základy prezentované v této kapitole jsou nezbytné pro zkoumání spektrálních vlastností modulací v přeneseném pásmu a vytváří základ pro analýzu chybovosti přenosu.
Vybrané kapitoly systémů rádiové komunikace 41
Výše uvedené modulační formáty předpokládají, každému symbolu odpovídá jeden
bit vstupní posloupnosti. Podobně
bychom mohli přiřadit jednotlivým dibitům čtyři různé signalizační kmitočty nebo čtyři různé
amplitudy. Například při použití dvou bitů pro vytvoření jednoho symbolu obdržíme čtyři
různé stavy parametru nosné vlny odpovídající kombinacím 00, 01, 11.
I
Q
2PSK
I
Q
4PSK
I
Q
8PSK
110
111
100
101
001
000 010
011
1101
00 10
10
16QAM 64QAM
Q Q
II
Obr.1 )). signálovém prostoru 277H277H277H[ Ukázka konstelačních diagramů modulací 2PSK až
8PSK, 16QAM QAM 278H278H278HObr. 1. Proto kombinují např. technické
praxi toto zobrazení rovině používá velmi často dvou různých tvarech. Při vyšších hodnotách tedy jednom
symbolu většímu počtu bitů při zachování šířky pásma pak dochází efektivnějšímu
využití kanálu.36: Diskrétní modulace typu PSK QAM zobrazené rovině ve
formě konstelačního diagramu. 1.
.
konstelačním nebo stavovém diagramu.36. modulace PSK ASK čímž vzniká modulace označovaná,
stejně jako případě analogových modulací, jako QAM. Číslo před touto zkratkou označuje
počet možných stavů. Pokud
jsou vykresleny pouze jednotlivé stavy modulace odpovídající například okamžiku
vzorkování symbolu přijímači (obvykle střed symbolové periody), mluvíme tzv. Při využití rozsahu fáze 360°
pak budou fázové rozdíly odpovídající jednotlivým dibitům rovny násobkům 90°.
Navíc modulace konstantní obálkou nevyužívají celkový dynamický rozsah přenosového
systému.
Pro modulace bázi PSK QAM často používá zobrazení modulačních stavů
pomocí fázorů komplexní rovině, přičemž reálná osa označuje symbolem (In-phase,
neboli synfázní) imaginární osa symbolem (Quadrature, neboli kvadraturní). Pokud zvolíme modulační parametr fázi,
získáme modulaci 4PSK neboli také QPSK (Quadrature PSK). Příklad vektorového diagramu modulace QAM je
uveden obrázku 279H279H279HObr. Lze jej například získat pomocí XY
zobrazení složek osciloskopu. Tyto kombinace
tvořené dvěma bity označují jako dibity. Pokud vykreslena trajektorie přechodů mezi
jednotlivými stavy, jedná vektorový diagram. Každý modulační symbol však může být vytvořen obecně bity a
odpovídající parametr nosné vlny (amplituda, kmitočet nebo fáze) pak může nabývat jednoho
z celkového počtu 2n
stavů (viz 276H276H276H( 1. 1. Zvyšování počtu modulačních stavů však vede zmenšování diferencí mezi
hodnotami příslušného modulovaného parametru. vede jejich obtížnějšímu rozlišení
v přijímači tedy zvýšení chybovosti pro danou hodnotu rušení přenosovém kanále. Lze považovat rovněž zobrazení modulovaných
signálů tzv.37
