ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Игровые автоматы с быстрым выводом

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Shift Keying (QPSK). Квадратурная фазовая манипуляция

Со смещением – Offset Quadrature Phase Shift Keying (OQPSK)

2.1. QPSK‑модулятор

Структурная схема QPSK-модулятора изображена на рис. 1.12,а.

QPSK-модулятор содержит: последовательно-параллельный кодер (ППК); устройство задержки (УЗ) на время ; два преобразователя уровней (ПУ); генератор несущей (ГН); фазовращатель (ФВ) на ; два перемножителя (Пм); суммирующее устройство (СУ).

Исходный цифровой поток NZR (рис. 1.12,б) в ППК и ПУ разделяется на два параллельных потока: синфазный (Inphase) и квадратурный (Quadrature) с длительностью символов (рис.1.12,в,г). Символы потоков и формируются каждой парой битов (дибитов) потока . Первый бит дибита определяет полярность единичного символа потока («+1» или «-1»), второй бит дибита – полярность единичного символа потока , причем символу «-1» потока соответствует символ «+1» потока или , а символу «0» потока – символ «-1» потока или . Устройство задержки в синфазном канале служит для совмещения начальных моментов времени потоков и .

Рис. 1.12. Структурная схема QPSK-модулятора (а);

цифровой поток (б); знакопеременные последовательности (в) и (г);

значение фазы напряжения несущей частоты на выходе QPSK-модулятора (д);

сигнальное созвездие или возможные положения вектора QPSK-радиосигнала

в зависимости от структуры дибита (е);

фазовая диаграмма QPSK-радиосигнала (ж)

Цифровые потоки и в Пм1 и ПМ2 перемножаются с ортогональными несущими ( , ), после чего происходит сложение колебаний высокой частоты в СУ. На выходе СУ образуется QPSK-радиосигнал, который в й промежуток времени (длительностью ) может быть представлен в виде:

, (1.22)

где амплитуда сигнала на выходе СУ;

фаза сигнала, которая при может принимать четыре значения (см.: рис. 1.12,е; данные табл. 1.3).

Таблица 1.3. Закон QPSK

		-1
		-1	-1
			-1

На рис. 1.13 представлено графическое пояснение образования QPSK-радиосигнала.

Поскольку одно значение фазы QPSK-радиосигнала определяет два бита исходного цифрового потока , то форма единичного элемента такого сигнала имеет вид прямоугольника с основанием . С учетом того, что в этом случае полоса Найквиста (см. (1.4)), а полоса обработки канала связи (см. (1.5)), ширина спектра QPSK-радиосигнала (полоса частот между минимумами основного лепестка)

. (1.23)

Сравнение (1.23) и (1.6) показывает, что QPSK-модуляция по сравнению с BPSK‑модуляцией позволяет уменьшить необходимую полосу радиоканала в два раза при той же скорости передачи цифрового потока .

QPSK-радиосигнал является четырехуровневым, поскольку для его получения используется четыре уровня модулирующего сигнала, определяемые каким-либо сочетанием битов: 00; 01; 10; 11. Т.е. для QPSK-радиосигнала:

; . (1.24)

QPSK-модуляция используются, например, в прямом канале радиосвязи (базовая станция – мобильная станция) сотовой системы связи IS-95 (Interim Standard-95) с технологией CDMA.

Рис. 1.13. Векторные диаграммы и осциллограммы, поясняющие образование QPSK‑радиосигнала при (а), (б), (в), (г)

(на данных рисунках )

OQPSK-модулятор

Недостаток QPSK в том, что при одновременной смене полярности последовательностей и происходят фазовые переходы (скачки) несущего колебания на (см. рис. 1.12,в,г,д), что приводит к провалу до нуля огибающей «фильтрованного» радиосигнала.

Можно избежать фазовых переходов на , если разнести во времени моменты смены фаз в квадратурных каналах. Для этого необходимо исключить из синфазного канала QPSK-модулятора УЗ (см. рис. 1.11,а). Такая манипуляция называется QPSK‑манипуляцией со смещением (Offset)и обозначается как OQPSK.

Структурная схема OQPSK-модулятора изображена на рис. 1.14,а. В этой схеме будут иметь место фазовые переходы несущего колебания только на (рис. 1.14,д), что приведет к уменьшению мгновенного уровня огибающей «фильтрованного» радиосигнала не до нуля, а до уровня -3 дБ.

Рис. 1.14. Структурная схема OQPSK‑модулятора (а);

цифровой поток (б); знакопеременные последовательности (в) и (г);

значение фазы напряжения несущей частоты на выходе QPSK‑модулятора (д);

сигнальное созвездие OQPSK‑радиосигнала в зависимости от структуры дибита (е);

фазовая диаграмма OQPSK‑радиосигнала (ж)

Оказывается, что при нелинейном усилении радиосигнала с OQPSK происходит только частичная регенерация амплитудного спектра с уровнем боковых лепестков значительно меньшим того, который был до фильтрации.

Ширина спектра OQPSK-радиосигнала такая же, как и у QPSK-радиосигнала (см. (1.23)).

OQPSK используются, например, в обратном канале радиосвязи (мобильная станция – базовая станция) сотовой системы связи IS-95, в цифровом спутниковом радиовещании DSR (Digital Satellite Radio).