Комбинированные методы модуляции

Наряду с многократными методами модуляции широкое применение находят комбинированные методы. В этом случае модуляции подлежит не один, а несколько параметров несущего колебания. Такими параметрами могут быть амплитуда и фаза. Относительная амплитудно-фазовая модуляция (АОФМ) представляет собой комбинации ОФМс многоуровневой (чаще двухуровневой) AM. При передаче сигналов средством АОФМ информация заключена не только в соотношении фаз соседних посылок (как при ОФМ), а и в амплитуде сигнала (как при AM). В общем случае амплитуда сигнала может принимать ηзначений. На рис.1 показанная векторная диаграмма, которая объясняет принцип АОФМ при η=2.

Рис.1 К пояснению АОФМ

Модулированное колебание при АОФМ состоит из отдельных посылок вида:

,

где U_k - амплитуда огибающей посылки, к = 1,2,..., .

С целью повышения помехоустойчивости модуляционный код (таблица соответствия передаваемой последовательности 1 и 0 амплитуде и фазе сигнала) строится таким образом, чтобы при переходе под влиянием помех в наиболее вероятный соседний уровень сигнала искажался один двоичный разряд.

Для обеспечения одинаковой помехоустойчивости при передаче любой последовательности 1 и 0 необходимо обеспечить равенство расстояний между концами векторов, отображающих сигналы.

Определим расстояние между концами векторов - 2х, при амплитуде сигнала . Тогда в соответствии с рис.1 будет справедливо выражение:

.

Откуда:

.

Указанным требованиям удовлетворяет модуляционный код (для = 2), приведенный в табл.2

1-й подканал	2-й подканал	Величина скачка фазы	Значение амплитуды

Использование такого вида модуляции обеспечивает увеличение скорости передачи в раз. Однако вероятность ошибки возрастает.

Увеличить скорость передачи можно, если модулировать не одно, а два несущих колебания, сдвинутых относительно друг друга на 90° Такой вид модуляции получил название квадратурной амплитудной модуляции.При квадратурной амплитудной модуляции (КАМ) два колебания, сдвинутых относительно друг друга на 90°, модулируется по фазе со скачком 180° и по амплитуде. Число градаций амплитуды может быть различно. В результате, например, при двух значениях амплитуды число возможных значений сигнала 4x4=16 Ансамбль сигналов удобно отображать с помощью пространственной точечной решетки (сигнального созвездия). Каждой точке сигнального созвездия, обозначающей конец вектора сигнала, соответствует А разрядов двоичного кода. На рис.2-изображены примеры сигнального созвездия для различных скоростей модуляции.

Так как с увеличением скорости ухудшается устойчивость, при больших скоростях передачи применяется помехоустойчивое кодирование. Широкое применение при этом находит исправляющий ошибки код. Вид модуляции, при котором используется квадратурная AM совместно с исправляющим ошибки кодом, получил название треллис-модуляции (ТСМ).

Рис. 2 Сигнальное созвездие

Рис. 2 Сигнальное созвездие

Вероятность ошибки при КАМ:

,

где - число уровней амплитуды;

;

, .

КАМ-16: М=16, k = 4, =4.