Модуляция отдельных несущих

Отдельные несущие с использованием модуляции OFDM модулируются согласно QPSK (Quaternary Phase Shift Keying – квадратурная фазовая манипуляция) или QAM (Quadrature Amplitude Modulation).

QPSC – четырех позиционный подвид модуляции QAM (рисунок 15.11).

Рис. 15.11 Модуляция QPSK

Сигналы, модулирующие синфазную и квадратурную компоненты представлены в коде БВН (Без Возвращения к Нулю). Величина вектора, соединяющего точку начала координат с любой из позиций несущей, определяет размах несущей, а его угол – фазу несущей. При QPSK меняется только фаза несущей (четырех позиционная фазовая манипуляция). На интервале одного символа передачи каждая несущая сможет передать информацию о двух битах.

Модуляция QAM в системе VSB может быть использована в нескольких вариантах. На рисунке 15.12 показана однородная модуляция 16-QAM.

Здесь меняется не только фаза поднесущей, но и ее амплитуда. Модуляционные символы – четырехпозиционные. При их формировании используется код Грея (см. рисунок 15.12). Если во время приема вместо переданной позиции будет принята соседняя (а такие ошибки наиболее вероятны), то это приведет к ошибке величиной в один бит. Однородная означает, что расстояния между соседними позициями одинаковое по всему позиционному полю.

На рисунке 15.13 показана неоднородная модуляция 16-QAM. Она используется при иерархической передаче, когда по одному каналу можно передать одну программу в двух вариантах. На передающем конце входные данные разделяются на два потока: высшего и низшего приоритета (рисунок 15.15 пунктир). Поток низшего приоритета может нести информацию о телевидении обычного качества, а поток высшего приоритета – дополнять низший до ТВЧ.

Рис. 15.12 Однородная модуляция 16-QAM

Как видно все позиционное поле разделено на квадранты (четверти). Два бита потока высшего приоритета определяют используемый квадрант пунктирные позиции на рисунке 15.13 (модуляция QPSK). А два бита потока низшего приоритета – позицию в квадранте (позиции высшего приоритета задают начало координат для данных низшего приоритета). Таким образом, данные потока низшего приоритета так же модулируются согласно QPSK. В хороших условиях приема возможно определение любой из позиции, декодируем оба потока (качество ТВЧ). При неблагоприятных условиях (с большим уровнем шума или приемник находится на подвижном объекте) будет возможно определение того, к какой из групп принадлежит принятый символ. При этом будут декодированы данные только высшего приоритета (телевидение обычной четкости).

Рис. 15.13 Неоднородная модуляция 16-QAM

Модуляция QAM характеризуется параметром α. Он равен отношению расстояния между соседними позициями в разных четвертях к расстоянию между позициями в одной четверти. На рисунке 15.13 показана модуляция 16-QAM с α=4/2=2. В системе DVB предусмотрено использование модуляции QAM с тремя значениями этого параметра: α=1 – однородная модуляция, α=2 и α=4 – неоднородная модуляция. Модуляция 16-QAM с α=4 показана на рисунке 15.14.

Рис. 15.14 Неоднородная модуляция 16-QAM с α=4

При использовании неоднородной модуляции 64-QAM поток высшего приоритета модулируется согласно QPSK, а поток низшего приоритета согласно 16-QAM (в каждом квадранте будет по 16 позиций 16*4=64).