Sürekli faz modülasyonu - Continuous phase modulation

passband modülasyon
Analog modülasyon
Sayısal modülasyon
Hiyerarşik modülasyon
Yayılı spektrum
Ayrıca bakınız

Sürekli faz modülasyonu ( CPM ) için bir yöntemdir modülasyonu sıklıkla kullanılan verilerin kablosuz modem . Diğer uyumlu dijital tersine faz modülasyon teknikleri taşıyıcı faz aniden her sembol (örneğin M-başlangıcında sıfıra sıfırlar PSK CPM), ayrıca taşıyıcı faz sürekli bir şekilde modüle edilir. Örneğin, ile QPSK taşıyıcı anlık bir kosinüs (örneğin 90 derecelik bir bir sinüs atlar faz kayması , iki mesaj bir zaman) bit akımı sembolün önceki sembolün iki mesaj biti farklıdır. Bu süreksizlik amaçlanan bandı (örneğin, yüksek fraksiyonel dışında meydana güç nispeten büyük bir yüzdesi gerektirir üzerinden bant gücü zayıf yol açan) spektral verimliliği . Bundan başka, CPM tipik olarak sabit bir zarf olarak uygulanır dalga biçimi , yani, iletilen taşıyıcı güç sabit değildir. Bu nedenle, CPM, faz süreklilik verimler yüksek spektral verimliliği ve çekici sabit zarf verimleri çok güç verimi. Başlıca sakıncası, optimal bir alıcı için gerekli olan yüksek uygulama karmaşıklığıdır.

Faz bellek

Her sembol, yavaş yavaş sembol süresi boyunca, son değere başlama değerinden taşıyıcı fazının değiştirilmesi ile modüle edilir. Modülasyonu ve demodülasyonu CPM her sembol ilk aşaması olarak bilinen tüm önceki yayınlanmış sembollerin birikimli toplam fazı ile belirlenir gerçeği ile karmaşık faz bellek . Bu nedenle, optimal alıcı dikkate iletilen sembollerin dizisinin tamamını alma herhangi bir izole edilmiş sembol kararları olamaz. Bu gerektirir Maksimum Olasılık verimli kullanılarak gerçekleştirilir Sekans Tahmincisi (MLSE), Viterbi algoritması .

Faz yörünge

Minimum kayma anahtarlaması (MSK) 1/2 aşırı bant genişliği ve doğrusal ile CPM için başka bir isim faz yörünge . Bu doğrusal faz yörünge sürekli olmasına rağmen, bu değil yumuşak fazın türevi sürekli olmadığı. CPM spektral verimliliği daha pürüzsüz faz yörünge kullanılarak geliştirilebilir. Bu tipik olarak, bir yükseltilmiş kosinüs veya kullanarak, modülasyon için önceki faz yörünge filtre ile gerçekleştirilir Gauss filtre . Yükseltilmiş kosinüs filtre tam bir sembol zaman ofseti sıfır geçişleri vardır, ve bu yüzden, bir verim için tam yanıt önler CPM dalga biçimini simgeler arası girişime (ISI) .

Kısmi yanıt CPM

Gibi kısmi yanıt sinyal, ikili-ikili sinyalizasyon , Bitişik sembollerden oluşan belirli sayıda kontrollü bir şekilde, her sembol müdahale kasıtlı ISI şeklidir. Bir MLSE optimal ISI varlığında herhangi bir sinyalin demodülasyonu için kullanılabilir olması gerekir. ISI miktarı bilindiği zaman, herhangi bir kısmi cevap sinyal şeması ile olduğu gibi, MLSE (gürültü yokluğunda) tam sembol dizisini belirlemek için kullanılabilir. Tam tepki, CPM optimal demodülasyon zaten MLSE saptanmasını gerektirmesinden dolayı, kısmi yanıt sinyalizasyonu kullanarak biraz ek karmaşıklık gerektirmektedir, ancak nispeten daha yumuşak faz yörünge gelemez ve böylece daha büyük bir spektral verimliliği. Kısmi yanıt CPM biri son derece popüler şeklidir GMSK tarafından kullanılan, GSM dünyanın 2. nesil cep telefonlarının çoğunda. Ayrıca kullanılan 802.11 FHSS, Bluetooth ve birçok diğer mülkiyet kablosuz modemler.

Sürekli faz, frekans kayma anahtarı

Anahtarlama Sürekli faz frekans kayması (CPFSK) yaygın olarak kullanılan bir varyasyonudur anahtarlama frekans kayması kendisi analogu özel bir durumdur (FSK), frekans modülasyonu . FSK modüle edilmesi için bir yöntemdir dijital verileri bir üzerine sinüsoidal bir taşıyıcı dalga , taşıyıcı varyasyonlara veri mevcut bilgi kodlama anlık frekans (olarak anılan iki frekansın biri arasındaki boşluk frekansı ve işareti frekansı ). Genel olarak, standart bir FSK sinyali bulunmamaktadır sürekli kiplemeli dalga biçimi farklı frekanslara sahip iki sinüzoidlerin arasında anlık anahtarlar olarak, faz.

Adından da anlaşılacağı gibi, bir CPFSK faz sürekli aslında; Bu özellik, bir fazla iletilecek olan sinyaller için tercih edilir Bantsınırlı bir sinyal süreksizlikler tanıtmak gibi kanalın geniş bant frekans bileşenleri. Buna ek olarak, amplifikatör bazı sınıfları yaklaşık kesintili sinyaller ile tahrik edilen, doğrusal olmayan bir davranış sergiler; Bu, iletilen sinyalin şekli üzerinde istenmeyen etkilere sahip olabilir.

teori

Sonlu değer dijital sinyal iletilecek halinde (mesajdır) m ( t ), daha sonra karşılık gelen CPFSK sinyalidir

burada bir Cı- CPFSK sinyalinin genliğini temsil eder, f c nokta taşıyıcı frekansı ve D f kontrol eden bir parametredir frekans sapması ile modüle edilmiş sinyalin. İntegral içinde bulunan kosinüs 'ın argümanı CPFSK sürekli faz sinyali veren şeydir; Herhangi bir sonlu değer fonksiyon üzerinde tamamlayıcı ( m ( t herhangi bir süreksizliği içermez) olduğu varsayılır). Mesaj sinyali olarak kabul edilirse nedensel bir alt sınırı daha yüksek bir sıfır bağlanmış ve entegre değişikliği, daha sonra sınırlar t .

Bu anlamına unutmayın m ( t ) sürekli olmalıdır; aslında, en ideal dijital veri dalga formları süreksizlikler içerirler. Ancak, hatta bir süreksiz mesaj sinyali uygun CPFSK sinyalini üretecektir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

CPFSK dalga için Notasyon alındı:

  • Leon W. Couch II , "Dijital ve Analog İletişim Sistemleri, 6. Baskı" , Prentice-Hall, Inc., 2001 . ISBN  0-13-081223-4
  • [1] S. Cheng, R. Iyer Sehshadri MC Valenti'nin ve D. Torrieri, birleşik-olmayan, sürekli faz frekans kayması anahtarlama kapasitesi, Proc. Konf. Bilgi üzerine. Sci. ve Sis (CISS) , (Baltimore, MD), Mart 2007.
  • CPM minimum mesafe hesaplama (MLSE / MLSD bağlı)