Лекции по Теоретическим основам цифровой связи   

4. Полосовая модуляция и демодуляция

4.5.2. Пример бинарной модуляции DPSK

Суть дифференциального когерентного обнаружения в схеме DPSK состоит в том, что информация из сигнала извлекается путем изменения фазы от символа к символу. Следовательно, переданный сигнал требуется вначале закодировать. На рис. 4.17, а представлено дифференциальное кодирование двоичного потока сообщений , где kиндекс дискретизации. Дифференциальное кодирование начинается (третья стро­ка на рисунке) с произвольного выбора первого бита кодовой последовательности c(k = 0) (в данном случае выбрана единица). Затем последовательность закодирован­ных битов c(k) может, в общем случае, кодироваться одним из двух способов.

(4.43)

или

(4.44)

Здесь символ "" представляет сложение по модулю 2 (определенное в разделе 2.9.3), а черта над выражением означает его дополнение. На рис. 4.17, а дифференциальное кодирование сообщения было выполнено с помощью уравнения (4.44). Другими сло­вами, текущий бит кода с(k) равен единице, если бит сообщения m(k) совпадает с пре­дыдущим закодированным битом c(k- 1), в противном случае — c(k)=0. В четвертой строке рисунка кодированная последовательность битов c(k) преобразовывается в по­следовательность сдвигов фаз , где единица представляется сдвигом фазы на 180°, а нуль — нулевым сдвигом фазы.

На рис. 4.17, б в виде блочной диаграммы представлена схема обнаружения бинарных сигналов в модуляции DPSK. Отметим, что основным элементом демодуля­тора на рис. 4.7 является интегратор произведений; как и при когерентном обнару­жении сигналов PSK, мы пытаемся определить корреляцию принятого сигнала с опорным. (Опорный сигнал — это просто запаздывающая версия принятого сигна­ла.) Другими словами, в течение каждого интервала передачи символа мы согласо­вываем принятый символ с предыдущим на предмет корреляции или антикорреля­ции (отличия в фазе на 180°).

а)

Обнаруженное сообщение, 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1

б)

в)

Рис. 4.17. Дифференциальная фазовая манипуляция (DPSK): а) дифференциальное кодирование; б) дифференциальное когерентное обнаружение; в) оптимальное дифференциальное когерентное обнаружение

Пусть при отсутствии шума принятый сигнал с последовательностью сдвигов фаз поступает в коррелятор, изображенный на рис. 4.17, б. Фаза совпадает с ; обе имеют одинаковое значение, π. Следовательно, первый бит обнаружен­ного выхода — . Далее совпадает с , и снова имеем то же значение . Затем отличается от , так что , и т.д.

Необходимо отметить, что детектор, изображенный на рис. 4.17, б, является близ­ким к оптимальному [3] в смысле вероятности ошибки. Оптимальный дифференци­альный детектор для схемы DPSK требует согласования опорной несущей с принятой несущей по частоте, но не обязательно по фазе. Отсюда — вид оптимального диффе­ренциального детектора, приведенного на рис. 4.17, в [4]. Достоверность передачи при использовании такого детектора рассмотрена в разделе 4.7.5. Обратите внимание на то, что опорный сигнал (рис. 4.17, в) приведен в комплексной форме записи ; это показывает необходимость квадратурной реализации, использующей квадратурный и синфазный компоненты (см. раздел 4.6.1).



*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.