Цифровий 16-qam радиомодем

Розробка моделі цифрового радиомодема.

Що таке модуляція QAM?

Почнемо з того, що QAM є різновидом багатопозиційною ам-плітудно-фазової модуляції. Відповідно до принципів цієї модуляції цифровий сигнал кодується у вигляді дискретов в фазової плоско-сті IQ, де I являє собою синфазну складову, a Q - квадратур-ву. Результуючий сигнал можна представити як певний зраді-ня двох параметрів сигналу - амплітуди і фази (Am, Im), звідки і назва амплітудно-фазової модуляції.

Принцип амплітудно-фазової модуляції QAM.

Вхідний потік цифрових даних перетвориться в послідовність кодових символів. Потім кожен кодовий символ перетворюється в сигнал певного соот-носіння I і Q, так що на виході виходить амплітудно-модульований сигнал QAM.

Використання QAM для передачі цифрового сигналу має такі особливості.

• Передана інформація кодується одночасними змінами амплітуди і фази несучого коливання (Am, Im),
• При модуляції синфазной і квадратурної складових викорис-зуется одне і те ж значення дискрета зміни амплітуди (р) .Окончанія векторів модульованого коливання Zm утворюють прямо-вугільну сітку на фазової площині. Число вузлів такої сітки визначається типом використовуваного алгоритми-ма QAM. Схему розташування вузлів прийнято називати сузір'ям.

Типова схема позначення: , де <число> - кількість вузлів на фазової площині, а також максимальну кількість разів-особистих значень модульованого сигналу. В якості ілюстрації представлено сузір'я QAM-16. Як випливає з назви, в такому сигналі є 16 станів. Перетворюва-ня цифрових даних в QAM-16 йде наступним чином.

• Послідовність даних розділяється по 4 біта.

Структура сузір'я QAM-16.

4-бітові комбінації в такому випадку розглядаються як кодові символи QAM-16.

Для кожної комбінації з 4-бітів існує кодує її сигнал QAM-16.

Найбільш простий модуляцією сімейства QAM є QPSK, або QAM-4, в якій зміна фази несучого коливання виконується з кроком р / 2. Для такої модуляції існує тільки 4 стану, а один кодовий символ відповідає 2 бітам. В результаті швидкість передачі інформації (яка вимірюється в бодах) буде в 2 рази менше бітової швидкості даних. Більш складні варіанти QAM-16/32/64/128/256 дозволяють ще більше зменшити швидкість передачі інформації. Одночасно зменшується перешкодозахищеність кодування. Чим більше кількістю-ство станів входить в сузір'я QAM, тим більша ймовірність того, що в результаті перешкоди відбудеться кодова помилка. Отже, QPSK виявляється більш стійкою до помилок модуляцією, ніж QAM-64. Тут має місце паритет між допустимою швидкістю передачі і рівнем перешкодозахищеності. Чим вище рівень QAM, тим більше ско-кість передачі, але тим вище рівень помилок і тим більші вимоги пред'являються до відношенню сигнал / шум.

Опрацювання логічних рівнів моделі.

В роботі використовуємо ієрархічну трирівневу модель передачі даних. А саме, фізичний, канальний і рівень управління радиоресурсами. Зупинимося докладніше на функціях кожного рівня.

• Фізичний рівень. Формує і приймає потоки бітів, забезпечує їх надійну доставку на канальний рівень. При формуванні враховували необхідний мінімум - процес модуляції і завадостійкого кодування. Структура пакета:

• Рівень управління радиоресурсами. Закладка різних сценаріїв взаємодії терміналів з точкою доступу. В рамках нашої розробки всі повідомлення можна інтерпретувати або як службові, або як інформаційні. Точка доступу вказує терміналу тип повідомлення і алгоритм його обробки. Отримана структура:

Список використаної літератури.