ES2604453T3

ES2604453T3 - Método y aparato para modulación en capas

Info

Publication number: ES2604453T3
Application number: ES03742393.6T
Authority: ES
Inventors: Ernest C. Chen; Joseph Santoru
Original assignee: DirecTV Group Inc
Current assignee: DirecTV Group Inc
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2017-03-07
Anticipated expiration: 2023-07-03
Also published as: NO335767B1; EP1529347A4; WO2004006455A1; NO20040918L; US7738587B2; TWI279113B; AU2003281452A1; EP1529347B1; CA2491259C; CA2491259A1; AR040395A1; TW200405706A; US20060050805A1; EP1529347A1

Abstract

Un método de simulación de una señal modulada en capas jerárquica que tiene una primera modulación de una capa superior y una segunda modulación de una capa inferior, que comprende las etapas de: proporcionar una señal de la capa superior que comprende una primera corriente de bits que tiene una constelación de puntos de señal, la primera corriente de bits modulada por una primera portadora; proporcionar una señal de la capa inferior que comprende una segunda corriente de bits que tiene puntos de señal, la segunda corriente de bits modulada por una segunda portadora para formar la señal jerárquicamente modulada en capas que tiene una segunda constelación de puntos de señal; atenuar la señal de la capa inferior; y combinar la señal de la capa superior y la señal de la capa inferior atenuada para producir la señal compuesta modulada en capas, en el que la señal compuesta modulada en capas comprende la señal de la capa inferior sobre la señal de la capa superior; en el que se usa al menos un acoplador direccional para derivar la señal compuesta modulada en capas, caracterizado por que la segunda corriente de bits modulada se modula por la segunda portadora no coherente con la primera portadora.

Description

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Metodo y aparato para modulacion en capas DESCRIPCION

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

1. Campo de la invencion

La presente invencion se refiere generalmente a sistemas y metodos para transmitir y recibir senales digitales, y en particular, a sistemas y metodos para transmitir y recibir senales digitales usando tecnicas de modulacion en capas.

2. Descripcion de la tecnica relacionada

Los sistemas de comunicacion de senales digitales se han usado en diversos campos, que incluyen la transmision de senales de TV digital, tanto terrestre como via satelite.

A medida que evolucionan los diversos sistemas de comunicacion de senales digitales y servicios, hay una demanda creciente de elevado procesamiento de datos y servicios anadidos. Sin embargo, es mas diflcil de implementar tanto la mejora en sistemas antiguos como sistemas nuevos cuando es necesario sustituir el hardware heredado existente, tal como transmisores y receptores. Los nuevos sistemas y servicios son ventajosos cuando pueden utilizar el hardware heredado existente. En el campo de las comunicaciones inalambricas, este principio se resalta adicionalmente por la disponibilidad limitada del espectro electromagnetico. Asl, no es posible (o al menos no es practico) transmitir simplemente datos potenciados o adicionales a una nueva frecuencia.

El metodo convencional de aumentar la capacidad espectral es moverse a una modulacion orden superior, tal como de modulacion por desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK) a modulacion por desplazamiento de ocho fases (8PSK) o modulacion de amplitud en cuadratura de dieciseis estados (16QAM). Desafortunadamente, los receptores de QPSK no pueden demodular las senales de 8PSK o 16QAM convencionales. Como resultado, los clientes heredados con receptores de QPSK deben actualizar sus receptores con el fin de continuar recibiendo cualquier senal transmitida con una modulacion 8PSK o 16QAM.

Se han identificado y desarrollado tecnicas de modulacion en capas para aumentar la capacidad, tanto en implementaciones compatibles hacia atras como no compatibles hacia atras. La modulacion jerarquica, particularmente 8PSK jerarquica (H-8PSK), tambien es un tipo especial de modulacion en capas que ha sido desarrollada dirigido a una implementacion de modulacion en capas compatible hacia atras.

El documento WO 01/39455A1 describe un sistema en el que un transmisor codifica y modula dos corrientes de datos coherentemente.

Lo que se necesitan son sistemas y metodos que mejoren la implementacion de modulacion en capas, que incluyen implementaciones de modulacion jerarquica. Ademas, existe la necesidad de sistemas y metodos que simulen el rendimiento de los sistemas de modulacion en capas. La presente invencion cumple estas y otras necesidades.

SUMARIO DE LA INVENCION

Se desvelan mejoras a una implementacion de modulacion en capas (LM). La presente invencion se refiere a dos implementaciones de LM, usando transpondedores unicos y multiples por frecuencia senal, respectivamente. La 8PSK jerarquica en capas (H-8PSK) es un caso especial de LM. Recodificando la porcion de alta prioridad (HP) de una senal de H-8PSK, LM puede mejorar la relacion portadora a ruido (CNR) de una senal de H-8PSK.

Ademas, la LM puede simularse por ordenador y una senal de dos capas puede ser demodulada secuencialmente con un rendimiento de CNR predicho. Una senal de LM puede ser emulada usando senales en vivo para el procesamiento fuera de llnea. Ademas, un aparato de procesamiento de senales puede procesar senales de LM en tiempo real emuladas de senales de satelite en vivo.

Realizaciones de la invencion comprenden sistemas y metodos para simular una senal modulada en capas, que incluyen una senal jerarquicamente modulada. Tales sistemas y metodos son utiles en el desarrollo de sistemas modulados en capas debido a que permiten pruebas convenientes de implementaciones propuestas y ajustes a los sistemas existentes y proporcionan indicadores de rendimiento a bajo coste.

Un metodo tlpico de simulacion de una senal modulada en capas que tiene una primera modulacion de una capa superior y una segunda modulacion de una capa inferior comprende proporcionar una senal de la capa superior que comprende una primera corriente de bits, proporcionar una senal de la capa inferior que comprende una segunda corriente de bits, atenuar la senal de la capa inferior y combinar la senal de la capa superior y la senal de la capa inferior atenuada para producir la senal compuesta modulada en capas. La segunda corriente de bits se modula por una segunda portadora no coherente con la primera portadora. Las capas superior e inferior pueden ser moduladas

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por separado en un entorno de laboratorio o ser recibidas de distintas antenas.

Un simulador de sistema modulado en capas a modo de ejemplo comprende un primer modulador para modular una corriente de bits de la capa superior para producir una senal de la capa superior, un generador de ruido para anadir ruido a la senal de la capa superior, un segundo modulador para modular una corriente de bits de una capa inferior para producir una senal de la capa inferior, un atenuador para atenuar la senal de la capa inferior y un combinador para combinar la senal de la capa superior con ruido anadido y la senal de la capa inferior atenuada para producir la senal compuesta modulada en capas. La segunda corriente de bits se modula por una segunda portadora no coherente con la primera portadora. Esta realizacion de la invencion puede usarse para emular una senal compuesta modulada en capas completamente dentro de un laboratorio.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Con referencia ahora a los dibujos en los que numeros de referencia similares representan partes correspondientes en todas partes:

Las FIGS. 1A-1C ilustran la relacion de capas de senal en una transmision de modulation en capas;

las FIGS. 2A-2C ilustran una constelacion de senales, junto con caracterlsticas de la fase, de una segunda capa de transmision sobre una primera capa de transmision no coherentemente;

la FIG. 3A es un diagrama que ilustra una constelacion de senales de QPSK;

la FIG. 3B es un diagrama que ilustra una constelacion de senales de 8PSK no uniforme lograda mediante modulacion en capas;

la FIG. 4A es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de modulacion en capas usando un unico transpondedor;

la FIG. 4B es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de modulacion en capas usando dos transpondedores;

la FIG. 5 es un diagrama de bloques de un receptor a modo de ejemplo de una senal de modulacion en capas;

la FIG. 6 es un grafico que ilustra la capacidad de canal compartida entre las capas superior e inferior;

las FIGS. 7 es un diagrama de bloques de un receptor a modo de ejemplo para modulacion jerarquica;

las FIGS. 8 es un diagrama de bloques de un segundo receptor a modo de ejemplo para modulacion jerarquica;

la FIG. 9 es un diagrama de bloques de un simulador de senales moduladas en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 10 es una GUI de un simulador de senales moduladas en capas a modo de ejemplo que muestra resultados de la prueba de BER;

la FIG. 11A es un diagrama de bloques de un sistema a modo de ejemplo para simular una senal modulada en capas en un laboratorio;

la FIG. 11B es un diagrama de bloques de un sistema a modo de ejemplo para simular una senal modulada en capas usando senales de satelite;

la FIG. 12 es un diagrama de flujo de un metodo a modo de ejemplo de simulation de una senal modulada en capas;

la FIG. 13 es un diagrama de flujo de un procesamiento a modo de ejemplo para una senal modulada en capas;

la FIG. 14 es la representation del espectro de potencia de una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

las FIGS. 15A-15C son representaciones que ilustran la recuperation de reloj de slmbolo de la capa superior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

las FIGS. 15D-15F son representaciones que ilustran una senal recuperada del reloj de slmbolo de la capa superior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

las FIGS. 16A-16C son representaciones que ilustran la recuperacion de portadora de capa superior para una

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senal modulada en capas a modo de ejemplo;

las FIGS. 16D-16F son representaciones que ilustran una senal recuperada de portadora de capa superior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 17A es un grafico de errores binarios de capa superior no codificados en la salida del demodulador para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 17B es un grafico de errores de byte de capa superior en la salida del decodificador de Viterbi para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 17C es un grafico de errores de byte de capa superior en la salida del desentrelazador para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 17D es un grafico de errores de la capa superior corregibles por un decodificador de Reed-Solomon para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 18 es un grafico de adaptacion del nivel de potencia para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 19 es una representacion del espectro de potencia de una senal de la capa inferior extralda de una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

las FIGS. 20A-20C son representaciones que ilustran la recuperacion de reloj de slmbolo de la capa inferior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

las FIGS. 20D-20F son representaciones que ilustran una senal recuperada del reloj de slmbolo de la capa inferior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

las FIGS. 21A-21C son representaciones que ilustran la recuperacion de portadora de la capa inferior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

las FIGS. 21D-21F son representaciones que ilustran una senal recuperada de la portadora de la capa inferior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 22A es un grafico de errores binarios de la capa inferior no codificados en la salida del demodulador para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 22B es un grafico de los errores de byte de capa inferior en la salida del decodificador de Viterbi para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 22C es un grafico de los errores de byte de capa inferior en la salida del desentrelazador para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 22D es un grafico de errores de la capa superior corregibles por un decodificador de Reed-Solomon para una senal modulada en capas a modo de ejemplo;

la FIG. 23A es un grafico de las tasas de error binario no codificado para las capas superior e inferior de una senal modulada en capas a modo de ejemplo; y

la FIG. 23B es un grafico de las tasas de error binario de la salida del decodificador de Viterbi para las capas superior e inferior de una senal modulada en capas a modo de ejemplo.

DESCRIPCION DETALLADA DE REALIZACIONES PREFERIDAS

En la siguiente description, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de la misma, y que muestran, a modo de ilustracion, varias realizaciones de la presente invention. Se entiende que pueden utilizarse otras realizaciones y pueden hacerse cambios estructurales sin apartarse del alcance de la presente invencion, como se define por las reivindicaciones adjuntas.

MODULACION/DEMODULACION EN CAPAS Y JERARQUICA

Las FIGS. 1A-1C ilustran la relation basica de capas de senal en una transmision de modulation en capas. La FIG. 1A ilustra una constelacion de senales de la primera capa 100 de una senal de transmision que muestra los puntos de senal o slmbolos 102. La FIG. 1B ilustra la constelacion de senales de la segunda capa de slmbolos 104 sobre la constelacion de senales de la primera capa 100 donde las capas son coherentes. La FIG. 1C ilustra una segunda

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capa de senales 106 de una segunda capa de transmision sobre la constelacion de la primera capa donde las capas pueden ser no coherentes. La segunda capa 106 gira alrededor de la constelacion de la primera capa 102 debido a la frecuencia de modulacion relativa de las dos capas en una transmision no coherente. Tanto la primera como la segunda capas giran alrededor del origen debido a la primera frecuencia de modulacion en capas como se describe por la trayectoria 108.

Las FIGS. 2A-2C ilustran una constelacion de senales de una segunda capa de transmision sobre la primera capa de transmision despues de la primera demodulation de capas. La FIG. 2A muestra la constelacion 200 antes del primer bucle de recuperation de portadora (CRL) y la FIG. 2B muestra la constelacion 200 despues de CRL. En este caso, los puntos de senal de la segunda capa son en realidad anillos 202. La FIG. 2C representa una distribucion de fase de la senal recibida con respecto a los nodos 102. Una frecuencia de modulacion relativa hace que la constelacion de la segunda capa gire alrededor de los nodos de la constelacion de la primera capa. Despues del CRL de la segunda capa se elimina esta rotation. El radio de la constelacion de la segunda capa se determina por su nivel de potencia. El espesor de los anillos 202 se determina por la relation de la portadora con respecto al ruido (CNR) de la segunda capa. Como las dos capas son no coherentes, la segunda capa tambien puede usarse para transmitir senales analogicas o digitales. Un caso especial de modulacion en capas se encuentra en la modulacion jerarquica, tal como 8PSK no uniforme jerarquica.

La FIG. 3A es un diagrama que ilustra una constelacion de senales para una senal de datos de QPSK HP. La constelacion de senales incluye cuatro posibles resultados de la senal 302 para A y B en la que {A,B} = {0,0} (punto 302A en el primer cuadrante), {1,0} (punto 302B en el segundo cuadrante), {1,1} (punto 302C en el tercer cuadrante), y {0,1} (punto 302D en el cuarto cuadrante). A partir de ella se determina una senal entrante y demodulada mapeada con uno de los cuadrantes (I-IV) y el valor para {A,B} (y, por tanto, el valor para la portion relevante de la corriente de datos de HP).

La FIG. 3B es un diagrama que ilustra una constelacion de 8PSK creada mediante la adicion de una corriente de datos de LP (representada por "C"). La aplicacion de modulacion jerarquica anade dos valores de datos posibles para "C" (C = {1,0}) a cada uno de los resultados 302A-302D. Por ejemplo, el resultado 302A ({A,B} = {0,0}) se amplla a un par de resultados 304A y 304A' ({A,B,C} _ {0,0,1 y {0,0,0}), respectivamente, con los miembros del par separados por un angulo 0 de {A,B}. Esto amplla la constelacion de senales para incluir 8 nodos 104A-104D (cada uno mostrado como puntos solidos).

Si el angulo 0 es suficientemente pequeno, una senal de QPSK heredada recibira tanto {A,B,C} = {0,0,1} y {0,0,0} como {A,B} = {0,0}. Solo los receptores capaces de realizar el segundo nivel jerarquico de modulacion (LP) pueden extraer el valor para {C} bien como {0} o bien como {1}. Esta estructura de senal jerarquica se ha llamado 8PSK "no uniforme".

La election de la variable 0 depende de una variedad de factores. La FIG. 3B, por ejemplo, presenta los puntos de datos idealizados sin ruido. El ruido y los errores en la transmision y/o reception de la senal varlan la position real de los nodos 304A-304D y 304A'-304D' en la FIG. 3B. Las regiones de ruido 306 que rodean cada nodo indican areas en la constelacion donde los datos medidos pueden en realidad residir. La capacidad del receptor para detectar los slmbolos y representarlos con exactitud depende del angulo 0, la potencia de la senal (por ejemplo, la portadora), representada por rc, y el ruido (que puede representarse por rn). Como puede apreciarse inspeccionando la FIG. 3B, la interferencia de LP en HP se reduce a medida que aumenta la potencia de la senal, o a medida que aumenta 0. El rendimiento de este sistema de modulacion jerarquica puede expresarse en terminos de su relacion de portadora con respecto a interferencia (C/I).

Con una demodulacion tipo en capas como en la presente invention, se evita el ruido contribuido por los errores de slmbolo UL a la senal LL extralda. Con un mapeo de modulacion en capas, el valor de bit de LP para los 8 nodos alterna entre 0 y 1 alrededor del clrculo, es decir, {0, 1,0, 1,0, 1,0, 1}. Esto es a diferencia de la asignacion {0, 0,1, 1,0, 0,1, 1} en la Figura 3B para la modulacion jerarquica convencional. La demodulacion en capas primero decodifica en FEC los slmbolos de la capa superior con un rendimiento cuasi libre de error (QEF), luego usa los slmbolos de QEF para extraer la senal de la capa inferior. Por tanto, no se introducen errores por los errores de slmbolo de la capa inferior no codificados. La memoria de retardo requerida para obtener los slmbolos de la capa superior de QEF para la presente solicitud presenta un pequeno coste de receptor adicional, particularmente en vista del coste de memoria en estado solido cada vez mas decreciente con el tiempo.

En un receptor jerarquico convencional que usa 8PSK no uniforme, el rendimiento de la senal de LP puede ser afectado por el rendimiento del demodulador de HP. El demodulador normalmente incluye un reloj y bucle de recuperacion de portadora. En la mayorla de los bucles de recuperacion convencionales, se incluye un bucle de retroalimentacion dirigido por decision. Se usan decisiones de slmbolo no codificadas en la prediction del error de seguimiento en cada tiempo de slmbolo del bucle de recuperacion. El bucle de seguimiento recuperarla un vector de error siempre que una decision de slmbolo este en error; la tasa de error de slmbolo (SER) no codificado podrla ser de hasta el 6 % en muchos sistemas heredados. Un demodulador corregido con FEC de la presente invencion evita la degradacion.

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La FIG. 4A es un diagrama de bloques que ilustra un primer sistema de modulation en capas 400 usando un unico transpondedor 402 en un satelite. La senal de enlace ascendente 406 se procesa en el centro de transmision 408. Tanto las senales 410, 412 de la capa superior (UL) como de la capa inferior (LL) estan codificadas y mapeadas y se modulan juntas 414 antes de la conversion ascendente de la frecuencia 416. Las senales 410, 412 se combinan despues de codificar FEC. Un receptor 418 decodifica el enlace descendente del transpondedor 402. Los amplificadores de tubo de onda progresiva (TWTAs) individuales convencionales son adecuados para senal de envolvente constante tal como 8PSK y derivados. Este sistema es apto para la modulacion en capas usando senales UL y LL coherentes.

La FIG. 4B es un diagrama de bloques que ilustra un segundo sistema de modulacion en capas 420 usando multiples transpondedores 402A, 402B. Las senales 410, 412 de la capa superior (UL) y de la capa inferior (LL) se codifican y mapean separadas y se modulan 414A, 414B antes de la conversion ascendente de la frecuencia separada 416A, 416B. Puede usarse un centro de transmision separado 408 para cada capa. Las senales 410, 412 se combinan en el espacio antes del enlace descendente. Un receptor 418 decodifica las senales de enlace descendente recibidas simultaneamente de los transpondedores 402A, 402B. Los TWTAs separados para los transpondedores 402A, 402B permiten que las salidas de TWTA no lineales se combinen en el espacio. Las senales de la capa superior y de la capa inferior 410, 412 son no coherentes.

La FIG. 5 es un diagrama de bloques de un receptor 500 a modo de ejemplo de una senal de modulacion en capas, similar a aquella descrita en la solicitud de patente de EE.UU. N.° de serie 09/844.401, presentada el 27 de abril de 2001, y titulada "LAYERED MODULATION FOR DIGITAL SIGNALS", por Ernest C. Chen. La re-codificacion y remodulation de FEC puede empezar antes de la decodificacion final de la capa superior. Ademas, el procesamiento se simplifica para senales que son coherentes entre capas, particularmente el procesamiento de la capa inferior.

El efecto de la modulacion en dos capas sobre la capacidad de canal puede demostrarse por el siguiente analisis.

N : Potencia de ruido termico

SL: Potencia de la senal de la capa inferior con distrib. de fuente gaussiana Nu : Potencia eficaz del ruido de la capa superior (Nu = SL + N)

Su : Potencia de la senal de la capa superior con distrib. de fuente gaussiana Ccm : Capacidad de canal para modulacion convencional (bps/Hz) con la potencia total

Clm : Capacidad de canal para modulacion en capas (bps/Hz)

Como

Qm =1 °g2 1 +

SL+SA N

Clm ~ log2

( sA: f S(A ( SA ( Su 11

1+^- l NJ: + log2 1 + -^- < Nu, = log2 1+-^ Ll n) l Nu) J

SA: r Su ' \ 1 s. (, SA

1+-^: 1 + u = 1 + — +
1+-^

l n): V J w l NJ

^USL + SU

N

De esto resulta que

imagen1

Asf, suponiendo fuente gaussiana y distribuciones de ruido, el compartir la potencia entre dos capas no reduce la capacidad total de un sistema de modulacion en capas.

El efecto de una capa adicional en un sistema de modulacion en capas sobre la capacidad de canal tambien puede demostrarse por el siguiente analisis.

N : Potencia del ruido termico

Sb : Suma de potencia de 2 senales inferiores con distrib. de fuente gaussiana

(B = U + L; SB=SU+SL)

Nt : Potencia del ruido de la capa superior (NT = SB + N)

ST : Potencia de la senal de la capa superior con distrib. de fuente gaussiana CCm : Capacidad de canal para modulacion convencional (bps/Hz)

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con la potencia total

CLM: Capacidad de canal para modulation en capas (bps/Hz)

Qjtf ~ log2

Como

Q-m — i°g2

i +

SB + ST

N

( o: f sT N V SA f sT y

1+^-: + 1°g2 1 + = l°g2 1+^- 1 +

l N): Nt j l NJ V

( 1 +: + 1^

V: X) l Nr)

, SB (. SB> N l N

J + ‘S'fl + ST

;Sb+N N

De esto resulta que

r = r

^LM '-'CM

Asf, suponiendo otra vez fuente gaussiana y distribuciones de ruido, el compartir la potencia entre cualquier numero de capas no reduce la capacidad total.

La FIG. 6 es una representation de ejemplo que ilustra la capacidad de canal compartida entre las capas superior e inferior. Este ejemplo es para una potencia de senal total de 11,76 dB (referida a ruido termico). La potencia es compartida entre las senales de la capa superior e inferior. Se supone una distribution de fuente gaussiana para ambas capas, ademas de una distribucion de ruido gaussiana. La capacidad de canal es aproximadamente 4 bps/Hz para CNR de 11,76 dB. Como se muestra, la suma de las capacidades de las dos capas siempre es igual a la capacidad total.

Puede visualizarse 8PSK jerarquica como un caso especial de modulacion en capas. Con referencia a la FIG. 3B, puede aplicarse potencia constante para todas las senales. La senal de datos de alta prioridad (HP), representada por los nodos 302A-302D, se corresponde con la capa superior. La senal de baja prioridad (LP), representada por los nodos 304A-304D y 304A'-304D', se corresponde con la capa inferior. Las senales de HP y LP son sfncronas, teniendo fase coherente y reloj de baudios identico. La capa de HP de una senal jerarquicamente modulada de 8PSK puede ser demodulada como si la senal compuesta fuera QPSK, normalmente usando un bucle de seguimiento de retroalimentacion dirigida por decision.

Las FIGS. 7 y 8 son diagramas de bloques de receptores a modo de ejemplo para modulacion jerarquica similar a aquella descrita en la solicitud de patente PCT N.° PCT/US03/20862, presentada el 1 de julio de 2003, y titulada "IMPROVING HIERARCHICAL 8PSK PERFORMANCE", por Ernest C. Chen et al.

SIMULACION EN CAPAS Y JERARQUICA

Las realizaciones de la invention comprenden sistemas y metodos para simular una senal modulada en capas, que incluye una senal jerarquicamente modulada. Los metodos y sistemas presentados en el presente documento pueden usarse para acelerar el estudio y el desarrollo de sistemas de modulacion en capas, mientras que se reducen los costes. Pueden evaluarse rapida y economicamente muchas implementaciones de modulacion en capas propuestas diferentes.

En una realization a modo de ejemplo, se desarrolla una simulation de extremo a extremo de canal de comunicacion, que incluye distorsiones de satelite, ruido de enlace descendente, ruido de fase de receptor y errores de implementation del receptor. El simulador puede desarrollarse usando una herramienta de programacion matematica tal como MATLAB. Pueden incorporarse senales estandar en el simulador para aplicacion rapida, por ejemplo, senales de DIRECTV y DVB-S, ademas de turbo codigos y otras senales.

El simulador puede usarse para procesar senales simuladas por ordenador o datos capturados de moduladores y/o satelites. Por ejemplo, las senales de LM pueden ser emuladas por senales en tiempo real de combination de Rf. Ademas, pueden realizarse pruebas de laboratorio de comprobacion cruzada con rendimiento de senales sintetizadas. El procesador de senales de LM de la matriz de puertas programables por campo (FPGA) imita esencialmente a un simulador de LM de la invencion, pero con procesamiento en tiempo real.

La FIG. 9 es un diagrama de bloques de una simulacion completa 900 de una senal modulada en capas. Se usan generadores de secuencia binaria pseudoaleatoria (PRBS) 902, 904 para crear los datos de la capa superior e inferior. Los datos de cada capa se pasan entonces a traves de un codificador de correction de error en sentido

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directo (FEC) 906, 908. Despues de codificar la FEC, las senales pueden procesarse para simular tanto un sistema transpondedor unico como dual. Veanse las FIGS. 4A y 4B. Si un sistema de transpondedor dual esta siendo simulado (como en la FIG. 4B), las capas superior e inferior se procesan por separado. Cada capa de senales se pasa por separado a traves de un mapeador de senales 910A, 9l0B, un filtro de conformation de impulsos 912A, 912B (por ejemplo, un filtro en ralz de coseno alzado), un reloj de baudios y simulador del desplazamiento de la frecuencia de la portadora 914A, 914B, y un simulador de distorsion satelite 916A, 916B. Si esta siendo simulado un unico sistema de transpondedor (como en la FIG. 4A), las capas superior e inferior se combinan y pasan a traves del mismo conjunto de procesos junto con una suma total ponderada contenida en el mapeador de senales 910. Para un sistema de transpondedor dual, las capas superior e inferior se combinan en la salida en una suma total ponderada 918. En cualquier caso, se anaden los efectos de interferencia de canal modelados 920 (adyacentes y co-canal). La senal compuesta se procesa entonces anadiendo ruido blanco gaussiano proporcionado por un generador de ruido 922, ruido de fase de un generador de ruido de fase 924 y filtrado de frecuencia por un filtro de extremo delantero del receptor 926 antes del procesamiento del receptor 928. Los datos capturados 930 del equipo de laboratorio que proporcionan la misma funcionalidad que los modulos de simulation (902, 904...puntos de pared en la Figura 9 excepto 930 y 928) pueden aplicarse al procesamiento del receptor para evaluar el rendimiento.

La FIG. 10 es una interfaz de usuario grafica (GUI) 1000 de un simulador de senales moduladas en capas a modo de ejemplo que incluye varios bloques de la FIG. 9 que muestran los resultados de la prueba de BER. La presentation delinea el flujo de procesamiento de senales del simulador. Se muestran transmisores de senales de la capa superior e inferior 1002, 1004 con salidas de senales combinadas y pasadas a traves del canal de ruido blanco gaussiano aditivo (AWGN) 1006. La senal compuesta llega entonces al receptor 1008. Se proporcionan salidas de la capa inferior a un bloque de medicion del rendimiento de la capa inferior 1010 junto con la senal de la capa inferior original del transmisor de la capa inferior 1004. Similarmente, las salidas de la capa superior se proporcionan a un bloque de medicion del rendimiento de la capa superior 1012 junto con la senal original de la capa superior del transmisor de la capa superior 1002. Se realiza un calculo de la tasa de error y de error binario basado en marco para cada capa para establecer una medicion de rendimiento. Los parametros operaciones pueden establecerse en una caja de dialogo 1014.

La FIG. 11A es un diagrama de bloques de un sistema 1100 a modo de ejemplo para sintetizar una senal modulada en capas en un laboratorio. Se usa un primer modulador 1102 para modular una primera corriente de bits, por ejemplo una PRBS, de la capa superior para producir una senal de la capa superior. Puede usarse un generador de ruido 1106 para anadir ruido a la senal de la capa superior. Se usa un segundo modulador 1104 para modular una segunda corriente de bits de una capa inferior para producir una senal de la capa inferior. Puede usarse un atenuador 1108 (tal como atenuador variable) para atenuar apropiadamente la senal de la capa inferior. Entonces se usa un combinador 1110 para combinar la senal de la capa superior con ruido anadido y la senal de la capa inferior atenuada para producir la senal compuesta modulada en capas (equivalentemente, puede colocarse un generador de ruido 1106 con un nivel de potencia de salida correspondiente en la trayectoria de la capa inferior en lugar de la trayectoria de la capa superior). La senal compuesta modulada en capas pueden entonces convertirse de forma ascendente 1112 antes de ser comunicada a un sintonizador 1114 para extraer los componentes en fase y en cuadratura de las capas de senal separadas, analizarse usando un indicador 1116 segun se desee. Si se usa un osciloscopio de digitalizacion, las senales en fase y en cuadratura digitalizadas pueden introducirse como los datos capturados 930 en la Figura 9. Pueden usarse acopladores direccionales 1118, 1120 para derivar la senal de la capa superior (antes de la adicion de ruido) y la senal de la capa inferior (despues de la atenuacion) que van a usarse en evaluar el nivel de potencia relativo de las senales de la capa superior e inferior antes de la adicion por el combinador 1110. Similarmente, la senal compuesta tambien puede ser derivada por un acoplador de direction 1122.

La FIG. 11B es un diagrama de bloques de un sistema 1150 a modo de ejemplo para simular una senal modulada en capas usando senales de satelite. Las distintas senales de satelite 1152, 1154 son recibidas en antenas separadas 1156, 1158. Es importante observar que las dos senales recibidas 1152, 1154 no son senales de modulation en capas. Ambas senales 1152, 1154 se pasan a traves de amplificadores separados 1160, 1162. La senal satelite 1154 que va a usarse como senal de la capa inferior se pasa a traves de un atenuador 1164 (tal como un atenuador variable) para atenuar apropiadamente la senal. Ambas senales se combinan entonces en el combinador 1166 para formar la senal compuesta de modulacion en capas. La senal compuesta puede entonces comunicarse a un sintonizador 1168 para extraer los componentes en fase y en cuadratura de las capas de senales separadas que pueden analizarse usando un indicador 1176. Si se usa un osciloscopio de digitalization, las senales en fase y en cuadratura digitalizadas pueden introducirse como los datos capturados 930 en la Figura 9. Pueden usarse acopladores direccionales 1170, 1172, 1174 para derivar la senal de la capa superior, senal de la capa inferior y la senal compuesta, respectivamente. Esta senal derivada se usan para evaluar el rendimiento de senales y/o del atenuador. Este sistema 1150 requiere equipo menos caro que la realization de la FIG. 11A (particularmente, omitiendo los moduladores 1102, 1104). Ademas, debido a que se usan senales de satelite actuales 1152, 1154, los efectos de las senales reales estan incluidos en la senal compuesta modulada en capas.

La FIG. 12 es un diagrama de flujo de un metodo 1200 a modo de ejemplo para simular una senal modulada en capas. El metodo se aplica a los sistemas de tanto las FIGS. 11A como 11B. El metodo 1200 simula una senal modulada en capas que tiene una primera modulacion de una capa superior y una segunda modulacion de una capa

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inferior. En la etapa 1202, se proporciona una senal de la capa superior que comprende una primera corriente de bits modulada. En la etapa 1204, se proporciona una senal de la capa inferior que comprende una segunda corriente de bits modulada. A continuacion, en la etapa 1206, la senal de la capa inferior se atenua. Finalmente, en la etapa 1208, la senal de la capa superior y la senal de la capa inferior atenuada se combinan para producir la senal compuesta modulada en capas. El metodo puede modificarse adicionalmente de acuerdo con las anteriores realizaciones del sistema.

La FIG. 13 es un diagrama de flujo de procesamiento para una senal modulada en capas. Detalle adicional del procesamiento de modulacion en capas puede encontrarse la solicitud de patente de EE.UU. N.° de serie 09/844.401, presentada el 27 de abril de 2001, y titulada "LAYERED MODULATION FOR DIGITAL SIGNALS", por Ernest C. Chen. Pueden usarse los metodos de simulacion de modulacion en capas y los sistemas de la invencion para evaluar el rendimiento de senales en capas, ademas de los procesos de receptores.

SIMULACION DE MODULACION EN CAPAS A MODO DE EJEMPLO

Una simulacion por ordenador a modo de ejemplo de una senal de modulacion en capas puede definirse con los siguientes parametros. Ambas capas pueden usar una frecuencia de slmbolo nominal de 20 MHz (no necesariamente sincronizada entre si en frecuencia de reloj y fase). Las frecuencias de la portadora tampoco son coherentes la una con respecto a la otra. El exceso de relacion de ancho de banda es 0,2. Se supone que no se produce degradacion de la senal satelite; TWTA y los efectos del filtro pueden ser modelados por separado si fuera necesario. Las senales de la capa superior e inferior pueden cada una ser un codigo convolucional 6/7, senal de Reed-Solomon (146, 130) con una potencia de referencia asignada de 0 dB a la capa superior. La CNR de la capa superior es aproximadamente 7,7 dB. La CNR de la capa inferior es aproximadamente 7,6 dB. Puede aplicarse ruido (AWGN) de -16 dB. Alternativamente puede usarse una senal de turbo codigo para la capa inferior. Estan incluidos ruido de fase del bloque de ruido bajo (LNB) y sintonizador. La siguiente tabla resume los resultados de la simulacion.

CNR de entrada (dB): CNR de salida (dB)

UL: LL UL LL Intervalo dinamico

7,6: Ninguno 7,43 Ninguno 7,43

7,7: 7,6 7,51 7,22 15,48

La primera fila se aplica a procesar solo la capa superior, que reduce la CNR aproximadamente 0,2 dB (7,6 dB - 7,43 dB). La segunda fila se aplica a procesar ambas capas. La CNR de la capa inferior se reduce aproximadamente 0,4 dB (7,6 dB - 7,22 dB). Este resultado se compara favorablemente con el rendimiento de 16QAM nominal. Mas detalles del proceso de simulacion se muestran mas adelante.

La FIG. 14 es una representation del espectro de potencia de una senal modulada en capas a modo de ejemplo que puede ser simulado por el metodo y sistema previamente descritos. Las senales compuestas de la capa superior e inferior se anaden con ruido termico. Se usa una frecuencia de muestreo de 100 MHz y una resolution de presentation de 1 MHz. El pico del espectro se escala a 0 dB, que muestra un suelo de ruido termico de aproximadamente -17 dB. Se usa un filtro de receptor de extremo delantero para disminuir el suelo de ruido.

Las FIGS. 15A-15C son representaciones que ilustran la recuperation de reloj del slmbolo de la capa superior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. La FIG. 15A es un grafico de la salida del comparador, basada en el metodo de cruce cero. La FIG. 15B es la salida del filtro de paso bajo (LPF) del filtro del bucle; se aplica un filtro de segundo orden dirigido por decision. Se recupera una tasa de baudios nominal de 20 MHz. La FIG. 15C es un grafico de los tiempos de slmbolo seguidos (que indica un delta de la tasa de baudios) con una curva ajustada encima. Se presenta un pequeno error de RMS.

Las FIGS. 15D-15F son representaciones que ilustran una senal recuperada del reloj de slmbolo de la capa superior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Las FIGS. 15D y 15E ilustran respectivamente la senal de la capa superior antes y despues del bucle de recuperacion de reloj. La FIG. 15F es un grafico del calculo estimado de CNR despues del bucle de recuperacion de reloj. La CNR de salida estimada de 7,78 dB, que incluye errores de medicion, se compara muy favorablemente con la CNR de entrada de 7,7 dB.

Las FIGS. 16A-16C son representaciones que ilustran la recuperacion de portadora de la capa superior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. La FIG. 16A es un grafico de la salida del comparador de fases, basado en multiplication en cuadratura. La FIG. 16B es un grafico de la salida de LPF del bucle, usando un esquema de segundo orden dirigido por decision. Se recupera una tasa de baudios de aproximadamente 20 MHz. La FIG. 16C es un grafico de la fase seguida para la frecuencia de la portadora simulada y el ruido de fase. Se presenta un pequeno error de RMS en fase.

Las FIGS. 16D-16F son representaciones que ilustran una senal recuperada de la portadora de la capa superior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. La FIG. 16D ilustra la senal de la capa superior antes del bucle de recuperacion de portadora. La FIG. 16E ilustra la senal de la capa superior despues del bucle de recuperacion de

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portadora cuando se estabiliza la constelacion de senales; la senal de QPSK de la capa superior en presencia de la QPSK de la capa inferior y el ruido son evidentes. La FIG. 16F es un histograma del error de fase alrededor de un nodo de constelacion. La CNR de salida estimada de 7,51 dB se compara bien con la CNR de entrada de 7,7 dB.

La FIG. 17A es un grafico de errores binarios de capa superior no codificados en la salida del demodulador para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Se muestran los errores en la salida del bucle de recuperacion de portadora. La representacion identifica 80 paquetes R-S de datos por el numero "paquete" frente al numero de slmbolo de dos bits. La representacion informa de aproximadamente el 0,16 % de BER a una CNR estimada de 7,5 dB.

La FIG. 17B es un grafico de errores de byte de capa superior en la salida del decodificador de Viterbi para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Se presenta el numero de paquete frente a un numero de slmbolo de ocho bits, que muestra el valor de 95 paquetes de datos. Se informa una BER del 0,282 %.

La FIG. 17C es un grafico de errores de byte de capa superior en la salida del desentrelazador para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Se presenta el numero de paquete frente a un numero de slmbolo de 8 bits, que muestra el valor de 83 paquetes de datos.

La FIG. 17D es un grafico de errores de la capa superior corregibles por un decodificador de Reed-Solomon para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Del valor de 83 paquetes de datos, solo se produjeron 3 paquetes con un byte de error corregible R-S, que esta muy por debajo del umbral de correction de ocho errores. Asl, no se presentaron errores incorregibles en los 83 paquetes a una CNR estimada de 7,5 dB.

La FIG. 18 es un grafico de la adaptation de senales de la capa superior calculada entre la senal recibida y la senal reconstruida para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Como se muestra, se presentan coeficientes de adaptacion casi constantes (en magnitud y fase) con respecto a 300.000 muestras de 100 MHz, a pesar de la presencia de la senal de la capa inferior.

La FIG. 19 es una representacion del espectro de potencia de una senal de la capa inferior extralda de una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Se usa una frecuencia de muestreo de 100 MHz y una resolution de presentation es 1 MHz. El pico del espectro se escala a 0 dB con un suelo de ruido termico de aproximadamente -9 dB despues de cancelar la senal de la capa superior. La representacion puede compararse con el espectro de potencia de la senal compuesta mostrada en la FIG. 14.

Las FIGS. 20A-20C son representaciones que ilustran la recuperacion de reloj de slmbolo de la capa inferior extralda para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. La FIG. 20A es un grafico de una salida del comparador de la capa inferior, basada en un metodo de cruce por cero. La FIG. 20B es la salida del filtro de paso bajo (LPF); se aplica un filtro de segundo orden dirigido por decision. Se extrae una tasa de baudios nominal de 20 MHz. La FIG. 20C es un grafico de los tiempos de slmbolo seguidos (que indica un delta de la tasa de baudios) con una curva ajustada encima. Se presenta un pequeno error de RMS.

Las FIGS. 20D-20F son representaciones que ilustran una senal recuperada del reloj de slmbolo de la capa inferior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Las FIGS. 20D y 20E ilustran respectivamente la senal de la capa superior antes y despues del bucle de recuperacion de reloj. La capa inferior forma un anillo en constelacion de senales. La FIG. 20F es un grafico del calculo estimado de CNR despues del bucle de recuperacion de reloj. La CNR de salida estimada de 7,22 dB se compara bien con la CNR de entrada de 7,6 dB.

Las FIGS. 21A-21C son representaciones que ilustran la recuperacion de portadora de la capa inferior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. La FIG. 21A es un grafico de la salida del comparador de fase de la capa inferior, basada en multiplication en cuadratura. La FIG. 21B es un grafico de la salida de LPF del bucle, usando un esquema de segundo orden dirigido por decision. Se extrae una tasa de baudios nominal de 20 MHz. La FIG. 21C es un grafico de la fase seguida para la frecuencia de la portadora simulada y el ruido de fase. Se presenta un error de RMS nominal en fase.

Las FIGS. 21D-21F son representaciones que ilustran una senal recuperada de la portadora de la capa inferior para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. La FIG. 21D ilustra la senal de la capa superior antes del bucle de recuperacion de portadora. La FIG. 21E ilustra la senal de la capa superior despues del bucle de recuperacion de portadora cuando la constelacion de senales se estabiliza; la senal de QPSK de la capa inferior en presencia de ruido son evidentes. La FIG. 21F es un histograma del error de fase alrededor de un nodo de constelacion. La CNR de salida estimada de 7,22 dB se compara razonablemente bien con la CNR de entrada de 7,6 dB.

La FIG. 22A es un grafico de errores binarios de la capa inferior no codificados en la salida del demodulador para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Se muestran los errores en la salida del bucle de recuperacion de portadora. La representacion identifica 80 paquetes R-S de datos por el numero "paquete" frente al numero de slmbolo de dos bits. La representacion informa de aproximadamente el 1,1 % de BER a una CNR estimada de 7,2 dB.

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La FIG. 22B es un grafico de los errores de byte de capa inferior en la salida del decodificador de Viterbi para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Se presenta el numero de paquete frente a un numero de slmbolo de 8 bits, que muestra el valor de 95 paquetes de datos. Se informa una BER del 0,297%.

La FIG. 22C es un grafico de los errores de byte de capa inferior en la salida del desentrelazador para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Se presenta el numero de paquete frente a un numero de slmbolo de 8 bits, que muestra el valor de 83 paquetes de datos.

La FIG. 22D es un grafico de los errores de la capa superior corregibles por un decodificador de Reed-Solomon para una senal modulada en capas a modo de ejemplo. Del valor de 83 paquetes de datos, solo se produjo 1 paquete con un byte de error corregible por R-S, que esta muy por debajo del umbral de correccion de ocho errores. Asl, no se presentaron errores incorregibles en los 83 paquetes a una CNR estimada de 7,2 dB.

La FIG. 23A es un grafico de las tasas de error binario no codificado para las capas superior e inferior de una senal modulada en capas a modo de ejemplo. La representacion identifica los resultados de simulation de la capa inferior y la capa superior con respecto a un resultado teorico basado en la curva de ruido blanco gaussiano aditivo (AWGN), que ilustra el resultado de muestras de 65K (130K bits) de datos. La capa inferior a la CNR estimada se muestra con una BER directamente sobre la curva de AWGN. La capa superior muestra una BER por debajo de la curva que es igual a un aumento de 2,1 dB. Asl, la interferencia de QPSK es mas benigna que AWGN de la misma potencia.

La FIG. 23B es un grafico de las tasas de error binario de la salida del decodificador de Viterbi para las capas superior e inferior de una senal modulada en capas a modo de ejemplo. La representacion identifica los resultados de simulacion de la capa inferior y la capa superior con respecto a la curva de AWGN, que ilustra el resultado de muestras de 65K (130K bits) de datos. En este caso, las CNR y BER estimadas para tanto las capas superior como inferior se producen proximas a la curva de AWGN.

La description anterior que incluye la realization preferida de la invention se ha presentado para los fines de ilustracion y descripcion. No pretende ser exhaustiva o limitar la invencion a la forma precisa desvelada. Son posibles muchas modificaciones y variaciones en vista de la ensenanza anterior. Se pretende que el alcance de la invencion no se limite por esta descripcion detallada, sino por las reivindicaciones adjuntas a la misma. La anterior memoria descriptiva, ejemplos y datos proporcionan una descripcion completa de la fabrication y uso de la invencion. Como pueden hacerse muchas realizaciones de la invencion sin apartarse del alcance de la invencion, la invencion reside en las reivindicaciones adjuntas en lo sucesivo.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un metodo de simulacion de una senal modulada en capas jerarquica que tiene una primera modulacion de una capa superior y una segunda modulacion de una capa inferior, que comprende las etapas de:

proporcionar una senal de la capa superior que comprende una primera corriente de bits que tiene una constelacion de puntos de senal, la primera corriente de bits modulada por una primera portadora; proporcionar una senal de la capa inferior que comprende una segunda corriente de bits que tiene puntos de senal, la segunda corriente de bits modulada por una segunda portadora para formar la senal jerarquicamente modulada en capas que tiene una segunda constelacion de puntos de senal; atenuar la senal de la capa inferior; y

combinar la senal de la capa superior y la senal de la capa inferior atenuada para producir la senal compuesta modulada en capas, en el que la senal compuesta modulada en capas comprende la senal de la capa inferior sobre la senal de la capa superior;

en el que se usa al menos un acoplador direccional para derivar la senal compuesta modulada en capas, caracterizado por que la segunda corriente de bits modulada se modula por la segunda portadora no coherente con la primera portadora.
2. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:

anadir ruido a la senal de la capa superior; y

convertir de forma ascendente la senal compuesta modulada en capas.
3. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:

amplificar la senal de la capa superior; y amplificar la senal de la capa inferior;

en el que proporcionar la senal de la capa superior comprende recibir la primera corriente de bits modulada de un primer transpondedor satelite y proporcionar la senal de la capa inferior comprende recibir la segunda corriente de bits modulada de un segundo transpondedor satelite.
4. El metodo de la reivindicacion 1, en el que al menos un acoplador direccional se usa para derivar la senal de la capa superior.
5. El metodo de la reivindicacion 1, en el que al menos un acoplador direccional se usa para derivar la senal de la capa inferior atenuada.
6. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende ademas sintonizar la senal compuesta modulada en capas.
7. El metodo de la reivindicacion 6, que comprende ademas evaluar la senal compuesta modulada en capas basandose en los componentes en fase y en cuadratura de la senal modulada en capas.
8. Un simulador de senales (1100) para realizar el metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 4 a 7, que comprende:

un primer modulador (1102) para modular la corriente de bits de la capa superior segun la primera portadora para producir la senal de la capa superior;

un generador de ruido (1106) para anadir ruido a la senal de la capa superior;

un segundo modulador (1104) para modular la corriente de bits de la capa inferior segun la segunda portadora

para producir la senal de la capa inferior;

un atenuador (1108) para atenuar la senal de la capa inferior; y

un combinador (1110) para combinar la senal de la capa superior con ruido anadido y la senal de la capa inferior atenuada para producir la senal compuesta modulada en capas, en el que la segunda portadora no es coherente con la primera portadora.
9. El simulador de senales (1100) de la reivindicacion 8, en el que el atenuador (1108) comprende un atenuador variable.
10. El simulador de senales (1100) de cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, que comprende ademas un conversor ascendente (1112) para convertir de forma ascendente la senal compuesta modulada en capas.
11. El simulador de senales (1100) de cualquiera de las reivindicaciones 8 - 10, que comprende ademas un sintonizador (1114) para sintonizar la senal compuesta modulada en capas.
12. Un sistema receptor (1150) para recibir la senal modulada en capas jerarquica segun cualquiera de las

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reivindicaciones 1 y 3 a 7, comprendiendo el receptor:

una primera antena (1156) para recibir la senal de la capa superior de un primer transpondedor satelite,

comprendiendo la senal de la capa superior una primera corriente de bits caracterizada por una constelacion de

puntos de senal, siendo la primera corriente de bits modulada por una primera portadora

un primer amplificador (1160) configurado para amplificar la senal de la capa superior recibida;

una segunda antena (1158) para recibir la senal de la capa inferior de un segundo transpondedor satelite,

comprendiendo la senal de la capa inferior una segunda corriente de bits que tiene puntos de senal, siendo la

segunda corriente de bits modulada por una segunda portadora;

un segundo amplificador (1162) configurado para amplificar la senal de la capa inferior recibida; un atenuador (1164) configurado para atenuar la senal de la capa inferior recibida; y

un combinador (1166) configurado para combinar la senal de la capa superior y la senal de la capa inferior atenuada para producir la senal compuesta modulada en capas,

caracterizado por que la segunda corriente de bits modulada se modula por la segunda portadora no coherente con la primera portadora.
13. El sistema receptor (1150) de la reivindicacion 12, en el que el atenuador comprende un atenuador variable.
14. El sistema receptor (1150) de cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, que comprende ademas un sintonizador configurado para sintonizar la senal compuesta modulada en capas.
15. Un metodo de simulacion de una senal jerarquicamente modulada en capas que tiene una primera modulacion de una capa superior y una segunda modulacion de una capa inferior, que comprende las etapas de:

proporcionar una senal de la capa superior que comprende una primera corriente de bits que tiene una constelacion de puntos de senal modulada por una primera portadora;

proporcionar una senal de la capa inferior que comprende una segunda corriente de bits que tiene puntos de senal, siendo la segunda corriente de bits modulada por una segunda portadora para formar la senal jerarquicamente modulada en capas que tiene una segunda constelacion de puntos de senal; atenuar la senal de la capa inferior;

combinar la senal de la capa superior y la senal de la capa inferior atenuada para producir la senal compuesta modulada en capas, en el que la senal compuesta modulada en capas comprende la senal de la capa inferior sobre la senal de la capa superior; sintonizar la senal compuesta modulada en capas; y

evaluar el rendimiento de la senal compuesta modulada en capas basandose en los componentes en fase y en cuadratura de la senal modulada en capas,

caracterizado por que la segunda corriente de bits modulada se modula por la segunda portadora no coherente con la primera portadora.
16. El metodo de la reivindicacion 15, que comprende ademas:

anadir ruido a la senal de la capa superior; y

convertir de forma ascendente la senal compuesta modulada en capas.
17. El metodo de la reivindicacion 15, que comprende ademas:

amplificar la senal de la capa superior; y amplificar la senal de la capa inferior;

en el que proporcionar la senal de la capa superior comprende recibir la primera corriente de bits modulada de un primer transpondedor de satelite y proporcionar la senal de la capa inferior comprende recibir la segunda corriente de bits modulada de un segundo transpondedor de satelite.
18. El metodo de la reivindicacion 15, en el que al menos un acoplador direccional se usa para derivar la senal de la capa superior.
19. El metodo de la reivindicacion 15, en el que al menos un acoplador direccional se usa para derivar la senal de la capa inferior atenuada.
20. El metodo de la reivindicacion 15, en el que al menos un acoplador direccional se usa para derivar la senal compuesta modulada en capas.
21. Un simulador de senales (1100) para simular una senal modulada en capas jerarquica que tiene una primera modulacion de una capa superior y una segunda modulacion de una capa inferior sobre la capa superior, que comprende:

un primer modulador (1102) para modular una corriente de bits de la capa superior segun una primera

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portadora para producir una senal de la capa superior;

un generador de ruido (1106) para anadir ruido a la senal de la capa superior;

un segundo modulador (1104) para modular una corriente de bits de una capa inferior segun una segunda portadora para producir una senal de la capa inferior; un atenuador (1108) para atenuar la senal de la capa inferior;

un combinador (1110) para combinar la senal de la capa superior con ruido anadido y la senal de la capa inferior atenuada para producir la senal compuesta modulada en capas; y un acoplador direccional, para derivar la senal compuesta modulada en capas,

caracterizado por que la segunda corriente de bits modulada se modula por la segunda portadora no coherente con la primera portadora.
22. El simulador de senales (1100) de la reivindicacion 21, en el que el atenuador (1108) comprende un atenuador variable.
23. El simulador de senales (1100) de la reivindicacion 21, que comprende ademas un conversor ascendente (1112) para convertir de forma ascendente la senal compuesta modulada en capas.
24. El simulador de senales (1100) de la reivindicacion 21, que comprende ademas un sintonizador (1114) para sintonizar la senal compuesta modulada en capas.
25. Una simulador de senales (1100) para simular una senal modulada en capas jerarquica que tiene una primera modulacion de una capa superior y una segunda modulacion de una capa inferior sobre la capa superior, que comprende:

una primera antena (1156) para recibir la senal de la capa superior de un primer transpondedor de satelite, siendo la senal de la capa superior modulada por una primera portadora; un primer amplificador (1160) para amplificar la senal de la capa superior recibida;

una segunda antena (1158) para recibir la senal de la capa inferior de un segundo transpondedor de satelite, siendo la senal de la capa inferior modulada por una segunda portadora; un segundo amplificador (1162) para amplificar la senal de la capa inferior recibida; un atenuador (1164) para atenuar la senal de la capa inferior recibida; y

un combinador (1166) para combinar la senal de la capa superior y la senal de la capa inferior atenuada para producir la senal compuesta modulada en capas,

caracterizado por que la segunda corriente de bits modulada se modula por la segunda portadora no coherente con la primera portadora.
26. El simulador de senales (1100) de la reivindicacion 25, en el que el atenuador comprende un atenuador variable.
27. El simulador de senales (1100) de la reivindicacion 25, que comprende ademas un sintonizador para sintonizar la senal compuesta modulada en capas.