1
]
РАДИОСВЯЗЬ
[f
Следовательно, для BPSK-модуляции и QPSK-модуляции
расположение точек на сигнальном созвездии может быть
различным
(рис. 6).
Модуляция BPSK используется для пе-
редачи данных на скоростях 6 и 9 Мбит/с, а модуляция QPSK
- на скоростях 12 и 18 Мбит/с. Этот принцип реализован в
рассматриваемом ниже методе двоичного пакетного свер-
точного кодирования для расширения спектра выходного сиг-
нала: используются по два сигнальных созвездия QPSK и
BPSK.
Выбор между конкретным типом применяемого созвез-
дия задается управляющим сигналом, принимающим зна-
чение 0 или 1. Этот сигнал задается псевдослучайной после-
довательностью с периодом повторения 256 бит, которая
формируется из 16-битовой базовой последовательности
0011001110001011 циклическим сдвигом ее трех первых сим-
волов одновременно [5]. В результате этого из базовой пос-
ледовательности получают пятнадцать 16-битовых последо-
вательностей, что в сумме с базовой последовательностью
дает одну 256-биТовую последовательность.
Для передачи на более высоких скоростях использует-
ся квадратурная амплитудная модуляция (QAM), при кото-
рой инфрмация кодируется как за счет изменения фазы сиг-
нала, так и за счет изменения его амплитуды. Например, в
протоколе IEEE 802.11а используется модуляция 16-QAM и
64-QAM. В первом случае имеется 16 различных состоя-
ний сигнала, что позволяет закодировать последователь-
ность из 4 битов в одном символе. Во втором случае име-
ется 64 возможных состояния сигнала. Это дает возмож-
ность закодировать последовательность из.6 битов в од-
ном символе. Модуляция 16-QAM применяется на скорос-
тях 24 и 36 Мбит/с, а модуляция 64-QAM - на скоростях 48
и 54 Мбит/с [5].
Кодирование символов в OFDM-модуляции
Для обеспечения высокого качества передачи данных
модем OFDM содержит программно-аппаратные средства,
позволяющие эффективно подавлять различного рода шумы
для того, чтобы поддерживать требуемое значение доли
ошибочно переданных бит Bit Error Rate - BER). Для этих це-
лей применяют коды, исправляющие ошибки. Кодирование
превращает модуляцию OFDM в модуляцию COFDM (Coded
Orthogonal Frequency Division Multiplexing), которая за счет по-
мехоустойчивого кодирования существенно повышает дос-
товерность передачи данных [9].
Как правило, кодированию данных в OFDM-модуляции
предшествует их рандомизация, которая превращает циф-
ровой сигнал в псевдослучайный. Это обеспечивает созда-
ние в передаваемом сигнале достаточно большого числа
перепадов уровня, что позволяет выделить из него тактовые
импульсы (например, в системе цифрового телевидения
DVB-T) [9]. Кроме того, рандомизация приводит к более рав-
номерному энергетическому спектру излучаемого сигнала
(как известно, спектральная плотность мощности случайно-
го шума на всех частотах постоянна, поэтому превращение
сигнала в псевдослучайный способствует выравнивынию’его
спектра). Благодаря равномерному спектру повышается
эффективность работы передатчика и минимизируется ме-
шающее действие радиосигнала цифрового телевидения
другим передатчикам, работающим в том же частотном диа-
пазоне.
Рассмотрим основные методы помехоустойчивого коди-
рования, применяемые в технологии OFDM.
Код Рида-Соломона
Код Рида-Соломона (RS-код) относится к Линейным бло-
ковым кодам, представляющих собой коды проверки четно-
сти, которые могут быть записаны в виде (п,к) [11,12]. Кодер
трансформирует блок из к значащих символов (вектор сооб-
щения) в более длинный блок из п кодовых символов (кодо-
вый вектор). В том случае, когда алфавит состоит из двух
элементов (0 и 1), код является двоичным.
В общем случае п кодовых битов двоичного кода не обя-
зательно состоят только из к значащих бит и n-к провероч-
ных бит. Однако для упрощения аппаратной реализации на
практике применяют систематические линейные блочные
коды, для которых кодовый вектор образуется путем при-
бавления проверочных бит к вектору сообщения.
Для получения кодового вектора, вектор сообщения ум-
ножается на порождающую матрицу. На приемной стороне
кодовый вектор умножается на проверочную матрицу для
осуществления проверки, попадает ли он в разрешенный
набор кодовых слов. Принятый вектор является верным, если
результат его умножения на проверочную матрицу равен 0.
Коды Рида-Соломона являются специальным классом си-
стематичиских линейных блоковых кодов: их алфавит состоит
из не двоичных элементов. В частности, применяют алфа-
вит, состоящий из 256 элементов. RS-код (п,к) представляет
собой циклический код, который преобразует блок из к бай-
тов в блок из п байтов. RS-коды обеспечивают минимальное
кодовое расстояние dm
jn=n-k+1. При этом п-k проверочных бай-
тов позволяют корректировать до t=(n-k)/2 ошибочных бай-
тов. Наиболее часто примняют RS-код (255,239) [10]. Посколь-
ку dm
in=n-k+1 =255-239+1=17=2t+1 =2x8+1, то с помощью 16
проверочных байтов осуществляют коррекцию до 8 ошибоч-
ных байтов.
S=0
S=1
01
1
+1
00
00
1
■И
10
-1
■и
-1
d,
d,
11
-1
10
01
-1
11
Сигнальные созвездия при QPSK-модуляции
S=0
S=1
1
+1
о
q
+1
-1
+1j
"1
+1
d,
d,
1*
-1
-1
'1
Сигнальные созвездия при ВР8К-модуляции
Рис. 6.
Возможные сигнальные созвездия для модуляций
ОРЭК и ВРЭК.
54
У Р ад и о л ю б и тел ь - 0 8 / 2 0 0 8
предыдущая страница 54 Радиолюбитель 2008-08 читать онлайн следующая страница 56 Радиолюбитель 2008-08 читать онлайн Домой Выключить/включить текст