Kutup modülasyonu - Polar modulation

Polar modülasyon benzerdir kareleme modülasyonu , aynı şekilde , polar koordinatları benzemektedir Kartezyen koordinatlar . Dörtlü modülasyon, Kartezyen koordinatlardan, x ve y'den yararlanır . Dördün modülasyonu düşünüldüğünde, x ekseni I (faz içi) ekseni ve y ekseni Q (dörtlü) ekseni olarak adlandırılır . Polar modülasyon, polar koordinatlardan, r (genlik) ve Θ (faz) kullanır.

Dijital radyo iletimine yönelik dörtlü modülatör yaklaşımı, güç verimliliğini artırmak veya amplifikatör doğrusallığını korumak arasında bir tasarım çatışması yaratan doğrusal bir RF güç amplifikatörü gerektirir . Doğrusallıktan ödün vermek, genellikle ağ performansını ve kapasitesini sınırlamada temel bir faktör olabilen bitişik kanal bozulması yoluyla sinyal kalitesinin düşmesine neden olur. Cihaz parametrik kısıtlamaları, sıcaklık kararsızlığı, güç kontrol doğruluğu, geniş bant gürültüsü ve üretim verimleri dahil olmak üzere doğrusal RF güç amplifikatörleriyle ilgili ek sorunlar da yaygındır. Öte yandan, güç verimliliğinden ödün vermek, güç tüketimini artırır (el cihazlarında pil ömrünü azaltır) ve daha fazla ısı üretir.

Bir güç yükselticisindeki doğrusallık sorunu, güç yükselticisinin giriş sinyalinin " sabit zarf " olmasını, yani hiçbir genlik varyasyonu içermemesini gerektirerek teorik olarak hafifletilebilir . Bir polar modülasyon sisteminde, güç amplifikatörü giriş sinyali sadece faz olarak değişebilir. Genlik modülasyonu daha sonra besleme voltajını değiştirerek veya modüle ederek güç amplifikatörünün kazancını doğrudan kontrol ederek gerçekleştirilir. Böylece bir polar modülasyon sistemi, Class E ve Class F gibi oldukça doğrusal olmayan güç amplifikatörü mimarilerinin kullanımına izin verir .

Polar sinyali oluşturmak için amplifikatörün faz aktarımının en az 17 dB genlik aralığında bilinmesi gerekir. Faz birinden diğerine geçerken, geçiş sırasında şu şekilde hesaplanabilecek bir genlik pertürbasyonu olacaktır:

burada n, I ve Q örneklerinin sayısıdır ve sinyalin doğru bir şekilde izlenmesini sağlamak için yeterince büyük olmalıdır. Sembol başına yüz örnek, uygulanabilir olan en düşük sayı olacaktır.

Artık sinyalin genlik değişikliği bilindiğine göre, her bir genlik değişikliğinde amplifikatör tarafından verilen faz hatası, sinyali önceden bozmak için kullanılabilir. Modüle edici I ve Q sinyallerinden her bir genlikteki faz hatası basitçe çıkarılır.

Tarih

Kutupsal modülasyon ilk olarak Thomas Edison tarafından 1874'teki dörtlü telgrafında geliştirildi - bu, her yönde 2 adet olmak üzere bir çift hat boyunca 4 sinyalin gönderilmesine izin verdi. Her yöne bir sinyal göndermek daha önce zaten başarılmıştı ve Edison, genlik ve faz modülasyonunu birleştirerek (yani, polar modülasyon ile) bunu ikiye katlayarak 4 sinyale, dolayısıyla dörtlüye dönüştürebileceğini buldu.

Ayrıca bakınız

Dış bağlantılar