Сравнение видов модуляции | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 7 марта, печатный экземпляр отправим 11 марта.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Слисков В. А., Игнатовский М. А. Сравнение видов модуляции // Молодой ученый. — 2019. — №51. — С. 215-217. — URL https://moluch.ru/archive/289/65554/ (дата обращения: 28.02.2020).



Представлены графики значения вероятности битовой ошибки от уровня сигнал-шум, в математической среде Matlab.

Ключевые слова: белый гауссовский шум, вероятность битовой ошибки, помеха, модуляция, шумовой канал.

Достаточно большое значение в связи являет собой достоверность, насколько надежны известные способы передачи информации? Данный вопрос является актуальным в наше время, при достаточно большом выборе модуляции. Но какая модуляция обеспечивает наибольшую достоверность под воздействием шумов? Данный вопрос авторы попытались раскрыть в своей работе.

Рассмотрим 9 видов модуляции и выясним, у какой вероятность битовой ошибки от уровня сигнал-шум будет наименьшей. В качестве помехи мы возьмем аддитивный белый гауссовский шум (AWGN), который создает мешающие воздействие в канале передачи информации. Характеризуется равномерной спектральной плотностью мощности, нормально распределенными временными значениями и аддитивным способом воздействия на сигнал.

Phase shift keying (PSK) — фазовая модуляция, при которой фаза несущего колебания меняется скачкообразно в зависимости от информационного сообщения. Отдельным видом PSK модуляции можно выделить DPSK модуляцию, которая отличается алгоритмом модуляции.

Frequency shift Keying (FSK) — вид манипуляции, при которой скачкообразно изменяется частота несущего сигнала в зависимости от значений символов информационной последовательности.

Коэффициент ошибок — отношение числа неверно принятых битов к полному числу переданных битов при передаче по каналу связи. Коэффициент ошибок является важнейшей характеристикой линейного тракта. Определяется по формуле , где Nош — число ошибочно принятых символов за интервал измерения.

BER- это среднее значение коэффициента ошибок по битам.

Проанализируем показатели BER в зависимости от модуляции в математической среде Matlab.

Рис. 1. График зависимости BER от уровня сигнал/шум PSK4, PSK8 и PSK16 модуляции

Возьмем для сравнения уровень BER 10–4, по графику видно, что для PSK4, данное значение достигается при уровне сигнал-шум 8.5 дБ, для PSK8 значение достигается при уровне 11.8 дБ, для PSK16 значение достигается при уровне 16 дБ.

Произведем анализ графиков для DPSK

Рис. 2. График зависимости BER от уровня сигнал/шум DPSK4, DPSK8 и DPSK16 модуляции

Возьмем для сравнения уровень BER 10–4, по графику видно, что для DPSK4, данное значение достигается при уровне сигнал-шум 10.8 дБ, для DPSK8 значение достигается при уровне 14.7 дБ, для DPSK16 значение достигается при уровне 19 дБ.

Произведем анализ графиков для FSK

Рис. 3. График зависимости BER от уровня сигнал/шум FSK4, FSK8 и FSK16 модуляции

Возьмем для сравнения уровень BER 10–4, по графику видно, что для FSK4, данное значение достигается при уровне сигнал-шум 9.5 дБ, для FSK8 значение достигается при уровне 8 дБ, для FSK16 значение достигается при уровне 7.5 дБ.

По результатам построенных графиков можно сделать заключение, что для модели канала связи с белым Гауссовским шумом наиболее оптимальным выбором будет являться модуляция FSK16. Данный вид модуляции имеет наименьшее отношение сигнал/шум на всем исследуемом диапазоне, даже по сравнению с PSK.

Основные термины (генерируются автоматически): BER, PSK, уровень, DPSK, FSK, модуляция, график зависимости, битовая ошибка, математическая среда, AWGN.


Похожие статьи

Формирование и обработка OFDM сигналов | Статья в журнале...

Модуляция (манипуляция) представляет собой изменение сигнала в зависимости от передаваемого

На рис. 4 представлен график зависимости вероятности битовой ошибки от отношения

В ходе работы была создана математическая модель описывающая передачу...

Анализ потенциальной точности оценки задержки по огибающей...

; ; . Использование сигналов с модуляцией BOC(1,1) уменьшает дисперсию ошибки задержки в 1,5 раза по сравнению с использование модуляцией BPSK(4), соответственно по среднеквадратическому отклонение (СКО) оценки задержки составляет 1,225.

Эквалайзирование канала данных системы LTE... | Молодой ученый

Результатом моделирования является график зависимости вероятности битовой ошибки (BERbit

Рис. 2. Вероятность битовой ошибки в зависимости от отношения сигнал/шум: а

сигнала в модуляторе данные поступают в канал связи на блок AWGN — аддитивный белый.

Оценивание параметра задержки, не управляемое решениями

Для многоуровневой амплитудной модуляции (AM) мы можем аппроксимировать статистику информационных символов гауссовской функцией плотности вероятности (ФПВ) с нулевым средним и единичной дисперсией. Когда мы усредняем по гауссовской ФПВ, то получаем...

Исследование помехоустойчивости каналов связи с уплотнением...

Результатом моделирования является график зависимости вероятности битовой ошибки (BERbit error rate) от отношения сигнал/шум (SNR) для каждой из видов модуляции и для разных моделей каналов, приведенный на рис. 2...

Оценка эффективности использования сигнально-кодовых...

Результатом моделирования является график зависимости вероятности битовой ошибки (BERbit error rate) от отношения сигнал/шум (SNR) для каждой из видов модуляции и для разных... Применение помехозащищённого кодирования для повышения...

Сравнительный анализ гидроакустических модемов

В статье приведен сравнительный анализ существующих на рынке гидроакустических модемов. Представлены результаты экспериментальной проверки отечественного гидроакустического модема. Приведены теоретические расчеты дальности действия разработанного...

Реализация модели приёмника 4-позиционного...

Когда речь идет о производительности приемника подразумевается наличие некоторого уровня синхронизации сигнала.

Рассмотрим методы обеспечения синхронизации по несущей и тактам в приемнике. Для этого рассмотрим математическую модель для сигнала на входе приемника.

Моделирование дальности действия и пропускной способности...

В зависимости от класса пользовательского оборудования, в LTE возможно использовать 4х4 MIMO , т.е. сочетание четырех передающих и четырех принимающих антенн. Использование четырех независимых потоков позволяет существенно повысить скорость передачи данных.

Обработка сигналов с фазовой манипуляцией способом прямого...

При переключении логических уровней модулирующего напряжения сигнала ТМИ, кроме изменения несущей частоты, происходит кратковременная сдвижка фазы несущих колебаний – фазовая манипуляция Фазовая манипуляция служит для синхронизации потока данных ТМИ.

Похожие статьи

Формирование и обработка OFDM сигналов | Статья в журнале...

Модуляция (манипуляция) представляет собой изменение сигнала в зависимости от передаваемого

На рис. 4 представлен график зависимости вероятности битовой ошибки от отношения

В ходе работы была создана математическая модель описывающая передачу...

Анализ потенциальной точности оценки задержки по огибающей...

; ; . Использование сигналов с модуляцией BOC(1,1) уменьшает дисперсию ошибки задержки в 1,5 раза по сравнению с использование модуляцией BPSK(4), соответственно по среднеквадратическому отклонение (СКО) оценки задержки составляет 1,225.

Эквалайзирование канала данных системы LTE... | Молодой ученый

Результатом моделирования является график зависимости вероятности битовой ошибки (BERbit

Рис. 2. Вероятность битовой ошибки в зависимости от отношения сигнал/шум: а

сигнала в модуляторе данные поступают в канал связи на блок AWGN — аддитивный белый.

Оценивание параметра задержки, не управляемое решениями

Для многоуровневой амплитудной модуляции (AM) мы можем аппроксимировать статистику информационных символов гауссовской функцией плотности вероятности (ФПВ) с нулевым средним и единичной дисперсией. Когда мы усредняем по гауссовской ФПВ, то получаем...

Исследование помехоустойчивости каналов связи с уплотнением...

Результатом моделирования является график зависимости вероятности битовой ошибки (BERbit error rate) от отношения сигнал/шум (SNR) для каждой из видов модуляции и для разных моделей каналов, приведенный на рис. 2...

Оценка эффективности использования сигнально-кодовых...

Результатом моделирования является график зависимости вероятности битовой ошибки (BERbit error rate) от отношения сигнал/шум (SNR) для каждой из видов модуляции и для разных... Применение помехозащищённого кодирования для повышения...

Сравнительный анализ гидроакустических модемов

В статье приведен сравнительный анализ существующих на рынке гидроакустических модемов. Представлены результаты экспериментальной проверки отечественного гидроакустического модема. Приведены теоретические расчеты дальности действия разработанного...

Реализация модели приёмника 4-позиционного...

Когда речь идет о производительности приемника подразумевается наличие некоторого уровня синхронизации сигнала.

Рассмотрим методы обеспечения синхронизации по несущей и тактам в приемнике. Для этого рассмотрим математическую модель для сигнала на входе приемника.

Моделирование дальности действия и пропускной способности...

В зависимости от класса пользовательского оборудования, в LTE возможно использовать 4х4 MIMO , т.е. сочетание четырех передающих и четырех принимающих антенн. Использование четырех независимых потоков позволяет существенно повысить скорость передачи данных.

Обработка сигналов с фазовой манипуляцией способом прямого...

При переключении логических уровней модулирующего напряжения сигнала ТМИ, кроме изменения несущей частоты, происходит кратковременная сдвижка фазы несущих колебаний – фазовая манипуляция Фазовая манипуляция служит для синхронизации потока данных ТМИ.

Задать вопрос