Transmisiuni de date PSK

Transmisiuni de date cu modulație PSK

Transmisiunile de date numerice se pot face prin utilizarea modulației în fază, în frecvență, în

amplitudine, combinat. În perioada actuală, televiziunea digitală folosește în exclusivitate

modulația în fază datorită compromisului realizat de aceasta în ceea ce privește performanțele

de viteză, lățime de bandă, robustețe la zgomotele de canal.

1. Transmisiuni PSK pe o purtătoare

Modulația în fază este folosită în transmisia digitală atât în varianta pe o purtătoare cât, mai

ales, în varianta pe purtătoare multiple (single and multiple carrier). În televiziunea digitală

se întâlnește mai ales în varianta cu purtătoare multiple. Vom sublinia aici însă unele

caracteristici generale legate de utilizarea oricăror tipuri de transmisiuni cu modulație în fază.

1.1. Constelații

În televiziunea digitală sunt folosite:

- constelații PSK (modulație PSK „pură”) - QPSK (4 PSK) dar și 8 PSK .

- constelații QAM - 16 QAM, 64 QAM și 256 QAM.

Fig. 1. Constelații 4 și 8 PSK

În cazul modulației PSK semnalul transmis este de forma:

( ) cos( ) cos(2 ) i c i c i S t  A ω t  φ  A πf t  φ cu i=1,2,3,4 sau i=1,2,3,4,5,6,7,8 (1)

unde φ este faza care poartă informația și poate avea valorile (după caz)

0, 45 , 90 ,135 ,180 , 225 , 270 , 315 o o o o o o o φ 

Modulația PSK asigură semnalului transmis următoarele proprietăți:

a. Toate semnalele transmise au aceeași energie (în definitiv au aceeași amplitudine) și

aceasta coincide cu energia medie pe simbol

2 2

0

1

( )

2

T

i E  S t dt  A pentru i=1,2,3, ... (2)

b. Semnalul poate fi scris ca sumă de sin c ω t și c cosω t

( )  cos  sin  sin  cos i i c i c S t  A φ ω t  A φ ω t (3)

Transmisiuni de date cu modulație PSK

2

Constelațiile QAM folosite în mod curent în televiziunea digitală sunt constelațiile pătrate

16 QAM, 64 QAM și 256 QAM .

Fig. 2. Constelații QAM

În alegerea unei anumite constelații QAM se ține seama de următoarele considerații:

1. Distanța Euclidiană minimă dintre fazori; aceasta definește imunitatea la zgomote pe

care o asigură sistemul de transmisiune.

2. Deviația de fază minimă dintre doi fazori ai constelației; aceasta definește imunitatea

la imperfecțiunile legate de refacerea semnalelor sincronizate de la recepție.

3. Raportul dintre puterea maximă a unui semnal din constelație și puterea medie a

tuturor semnalelor constelației.

4. Caracteristicile de distribuție ale zgomotului de canal.

Problemă Pentru QPSK și 8 PSK să se calculeze distanța minimă ca funcție de energia

semnalului.

Soluție Cu notațiile (1) și (2), modulația QPSK asigură min d  4E  2E în timp ce 8 PSK

asigură min d  E(4 - 2 2) 1,08E . Este evident că pentru aceeași energie, modulația

QPSK asigură o mai mare imunitate la zgomote decât modulația 8 PSK !