Иерархические режимы модуляции

Как правило, при использовании многопозиционной QAM рас­стояние между соседними точками, обозначающими положение кон­ца вектора сигнала, выбирается одинаковым. Однако выбор распо­ложения этих точек позволяет осуществить так называемую неод­нородную квадратурную амплитудную модуляцию. С ее помощью реализуют «иерархичность» в передаче информации.

На рис.3.24 показаны векторные диаграммы для способа квадратурной амплитуд­ной модуляции 16-QAM.

На рис. 3.24,а — обычная модуляция 16-QAM, на рис.3.24,б и 3.24,в — неоднородная 16-QAM.

Рис.3.24 — Векторные диаграммы сигналов 16-QAM при иерархической передаче: а) обычная модуляция 16-QAM; б) неоднородная модуляция 16-QAM, α = 2; в) декодирование модуляции только высшего приоритета; г) неоднородная мо­дуляция 16-QAM, α = 4

Как видно из ри­с.3.24, при неоднородной модуляции допустимые положения вектора сигнала расположены на диаграмме неравномерно. При наличии по­мех затруднительно декодировать сигнал, у которого возможные по­ложения вектора отделяются небольшими расстояниями на фазовой плоскости. Было найдено остроумное решение — так изменять амплитуду и фазу несущей частоты в процессе модуляции, что возможные положения вектора сигнала оказываются располо­женными на векторной диаграмме не равномерно, а на различных расстояниях друг от друга. При этом, очевидно, для одной части пе­редаваемой информации при наличии помех условия декодирования улучшатся, а для другой части — осложнятся, но появляется важное преимущество — для сложных условий приема сигнала можно зара­нее определить, какая именно часть информации, имеющая высший приоритет, в первую очередь должна попасть в приемное устройство. Величина неравномерности оценивается коэффициентом α, показы­вающим отношение расстояния между группами точек-концов векто­ра на диаграмме к расстоянию между соседними точками.

На рис.3.24,б и 3.24,в заштрихованы области, внутри которых изменения положения вектора сигнала могут быть зафик­сированы в приемном устройстве лишь при помехоустойчивом прие­ме. При ухудшении условий приема детектор может выделить лишь меньшую, заранее определенную часть информации, имеющую высший приоритет. В примере, показанном на рис.3.24, такой объем информации эквивалентен случаю 4-QAM и показан на рис.3.24,г. Это позволяет строить приемники с различными возможностя­ми, способные наиболее качественно принять ту долю передаваемой информации, которую они смогут воспроизвести при данных условиях приема.