Квадратурная амплитудная модуляция, страница 10

Подобный же дешифратор расположен в модуляторе, но там входными данными являются полубайты информационного потока, а выходными - состояния а - s, то есть два сигнала A_C и A_S, принимающие один из четырех уровней.

Поскольку при реализации модема потребуется организация постоянной памяти, содержащей необходимые таблицы, это может увеличить сложность устройства и его стоимость. Поэтому целесообразно разработать алгоритм, заключающийся в повороте координат и всего сигнального созвездия в зависимости от квадранта предыдущего переданного слова.

Рассмотрим подобный алгоритм на примере модуляции КАМ-16. Новые координаты X¹, Y¹ которые определяют полубайт на выходе ДШ, вычисляются по формулам поворота координат:

Оператор rev эквивалентен обратному порядку координат. Так как можно выбрать такой порядок координат, который будет состоять из значений   а обратный порядок   то операторrev заключается в инверсии старшего разряда координаты I или Q. Таким образом, преобразователь координат представляет собой четыре демультиплексора, на адресные входы которых поступает номер квадранта последнего переданного слова, а на информационные входы - значения координат, соответствующие повороту на 0⁰, 90⁰, 180⁰ и 270⁰. Выходы демультиплексоров образуют разряды сигналов X¹, Y¹. Принцип преобразователя координат в декодере аналогичен подобному преобразователю в кодере, за исключением того, что вместо формул поворота на 90⁰ используются формулы поворота на 270⁰, и наоборот.

Дальнейшее преобразование параллельного сигнала с выхода ДШ в последовательный двоичный информационный код производится структурной схемой, изображенной на рис. 20.20. Значение полубайта заносится в буферный регистр, который тактируется сигналом тактового генератора ТГ1. С помощью мультиплексора (MUX) сигналы с разрядов буферного регистра  последовательно считываются, формируя выходной последовательный двоичный информационный поток.

Адрес подключаемого в каждый момент времени входа MUX определяется кодом с выхода двуразрядного счетчика, на который подаются импульсы с выхода второго тактового генератора (ТГ2). Он синхронизирован с ТГ1, но его частота в 4 раза выше, чем частота ТГ1. В принципе, сигнал ТГ1 может формироваться из сигнала ТГ2 с помощью того же счетчика.

Рассмотрим, что происходит на выходе демодема при появлении в канале связи ошибок. Как в любой системе относительной модуляции, здесь также происходит размножение ошибок, но в отличие от ОФТ, где один ошибочно принятый символ, как правило, порождает две ошибки, здесь процессы сложнее.

Будем рассматривать такие ошибки, которые возникают из-за теплового шума входных цепей, суммарное воздействие которых вместо одного из состояний A_C или A_S порождает соседнее. Если такое случилось, то данное состояние будет идентифицировано ошибочно. Демодулятор примет решение, что имеет место какое-либо из соседних с ним. Но поскольку использован код Грея, это приведет к ошибке всего лишь в одном из битов этого полубайта.

Рис. 20.20. Дешифратор и преобразователь параллельного сигнала

 в последовательный двоичный информационный код

При расшифровке последующего полубайта возможны различные ситуации:

1.   В передатчике амплитудно-фазовое состояние предыдущего полубайта оказалось после воздействия ошибки расположено в том же квадранте. Тогда последующий байт будет передан правильно, т.к. поворота «созвездия» из-за ошибки не произойдет.

2.   В результате воздействия ошибки приемник воспринял не исходное правильное амплитудно-фазовое состояние, а ошибочное из соседнего квадранта, например вместо a принял f или вместо c принял p, как видно из рис. 44. В этом полубайте возникнет ошибка в один бит, но кроме этого в приемнике сигнальное созвездие повернется на 90⁰ в ту или иную сторону. В результате будет принято решение о передаче другого содержания полубайта, которое может отличаться от истинного больше чем на один бит.