Для получения максимальной верности приема цифровой информации форма огибающей импульсов на входе приемников должна быть возможно ближе к прямоугольной. Однако ввиду нецелесообразности излучения передающими антеннами слишком широких спектров частот рекомендуется выбирать полосу пропускания передающих трактов аппаратуры ЦРРЛ Пп ≈ 2В (смотри рисунок 7.2, в). Таким образом, перспективным направлением является применение многопозиционных методов манипуляции, позволяющих повысить пропускную способность ЦФ ствола без расширения полосы частот приемно-передающей радиорелейной аппаратуры [1]. Такие методы часто используются для передачи бинарных (относительных бинарных) ЛЦС, при этом число позиций (уровней) манипуляции М = 2n (рисунок 2.2.3). В общем виде цифровые сигналы с многопозиционной ЧМ обозначаются ИКМ-МЧМ, с многопозиционной ФМ - ИКМ - МФМ и так далее, либо вместо М указывается его числовое значение, например, ИКМ - 4ФМ.
Рисунок 2.2.3 - Фазовая манипуляция
Сигнал всех типов ФМ может быть получен с помощью балансной схемы (КАМ-модулятора) (рисунок 2.2.4), причем обеспечение ОФМ достигается соответствующим измененинием битового потока в кодере К.
Рисунок 2.2.4 - КАМ-модулятор
Широкое применение находит квадратурная амплитудная манипуляция (КАМ). Этот вид манипуляции, по существу, представляет собой сочетание АМ и ФМ, в связи с чем его еще называют амплитудно-фазовой манипуляцией (АФМ). В случае КАМ изменяется и фаза и амплитуда несущей. Применяются КАМ четвертого уровня и выше (КАМ-4, КАМ-16 (рисунок 2.2.5), КАМ-64 и т.д.), причем КАМ-4 совпадает с ОФМ четвертого уровня.
Рисунок 2.2.5 - КАМ-16 с примерами сигнальных точек квадрибитов 1110, 1000, 0111, 0001
Вид модуляции одновременно определяет и ширину излучаемого спектра, а, следовательно, требуемую ширину полосы приемопередатчика, и пороговое отношение сигнал/шум в демодуляторе. В настоящее время в РРЛ используются следующие виды модуляции:
Для высокоскоростных РРС (от 155 Мбит/с и выше) - квадратурная амплитудная модуляция с уровнем квантования 64 и выше (64 QAM и выше) либо более сложные методы модуляции, объединяющие модуляцию и кодирование, в частности, решетчатая кодовая модуляция (ТСМ) и блоковая кодовая модуляция (ВСМ);
Для среднескоростных РРС - 16 QAM, 32 QAM;
Для низкоскоростных РРС (ниже 34 Мбит/с) - наиболее распространена модуляция QPSK, которая позволяет вдвое уменьшить ширину спектра сигнала по сравнению с 2-PSK (то есть ОФТ) без потери помехозащищенности. При этом используется несколько модификаций QPSK - офсетная О-QPSK, с постоянной огибающей СЕРМ или PSK, 4QAM и другие, отличающиеся методами реализации. Многие фирмы применяют более простой метод 4FSK, обеспечивающий такую же занимаемую полосу частот, что и QPSK, но за счет некоторого снижения энергетики РРЛ. Для малых скоростей передачи иногда применяют еще более простые методы - 2 PSK и FSK, особенно в диапазонах 26 - 40 ГГц.
Для скорости 34 Мбит/с наметилась тенденция замены QPSK на 16 QAM в диапазонах ниже 13 ГГц с целью уменьшения занимаемой полосы ствола РРЛ до 14 МГц вместо 28 МГц при QPSK.
То есть чем выше скорость передачи, тем более сложную модуляцию приходится использовать, чтобы вписаться в стандартные планы частот РРЛ, а тем сложнее вид модуляции, тем сложнее аппаратура реализации и, соответственно, выше стоимость изделия.
Самое читаемое:
Аппаратура цифровой радиосвязи в нелицензируемой полосе частот
Аппаратура
цифровой радиосвязи предназначена для решения широкого круга задач беспроводной
связи (дистанционного управления, телеметрии, сигнализации и оповещения) на
небольших территориях. Она находит применение в инженерных системах жилых
микрорайонов, в системах пожарной и охранной сигнализации, в
производственно-технологических ...