EA009970B1 - Способ нормализованной когерентной амплитудной и относительной фазовой модуляции для многопользовательских систем связи - Google Patents
Способ нормализованной когерентной амплитудной и относительной фазовой модуляции для многопользовательских систем связи Download PDFInfo
- Publication number
- EA009970B1 EA009970B1 EA200501737A EA200501737A EA009970B1 EA 009970 B1 EA009970 B1 EA 009970B1 EA 200501737 A EA200501737 A EA 200501737A EA 200501737 A EA200501737 A EA 200501737A EA 009970 B1 EA009970 B1 EA 009970B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- information
- amplitude
- phase
- channel
- constellation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 241001201696 Eulia Species 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/20—Modulator circuits; Transmitter circuits
- H04L27/2032—Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner
- H04L27/2053—Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases
- H04L27/206—Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers
- H04L27/2067—Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers with more than two phase states
- H04L27/2075—Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers with more than two phase states in which the data are represented by the change in carrier phase
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
В изобретении описан способ нормализованной когерентной амплитудной и относительной фазовой модуляции в системе многопользовательской связи. Изобретение отличается тем, что информация, которую предстоит модулировать разностью фаз, принадлежащей множеству возможной информации согласно числу фаз в предполагаемом для использования созвездии, содержит взаимно однозначное отображение между вышеупомянутым множеством и множеством возможной информации, которую предстоит модулировать в соответствии с созвездием, имеющим максимальное число фаз. Это позволяет изменить число битов на несущую, не передавая новой опорной фазы, максимально увеличить число символов данных в кадре и использовать модулятор и демодулятор малой сложности. Изобретение рассчитано на применение в системах цифровой многопользовательской связи, в которых для адаптации к максимальной пропускной способности канала, слежения за изменениями амплитудной характеристики канала и обеспечения передачи данных от одного пользователя различным пользователям необходимо менять число битов на несущую созвездия в одном кадре данных.
Description
Предмет изобретения
Настоящее изобретение, как следует из его названия, относится к способу нормализованной модуляции, относительной по фазе и когерентной по амплитуде, для многопользовательских систем связи.
Предлагаемый в изобретении способ применим в системах связи независимо от используемой в них физической передающей среды, а его основная особенность заключается в том, что он позволяет приспособиться к предлагаемой каналом максимальной пропускной способности, отслеживая изменения амплитуд в нем и обеспечивая эффективную передачу данных от одного пользователя нескольким пользователям, что способствует реализации модулятора и демодулятора малой сложности.
Предпосылки создания изобретения
Для передачи информации по каналу связи в системах связи, или дистанционной передачи данных, обычно необходимо осуществлять модуляцию, или кодирование, такой информации, иными словами, приводить ее в соответствие и адаптировать к характеристикам канала.
Одними из основных проблем, с которыми сталкивается получатель информации в системах цифровой связи, являются проблема коррекции, или компенсации, канала, предполагающая необходимость оценивания канала, а также проблема отклонения частоты тактового генератора приемного устройства от частоты передающего устройства. В случае применения когерентной квадратурной амплитудной модуляции (КАМ) для решения названных проблем необходимо значительно повышать сложность демодулятора. Одним из решений таких проблем является применение относительных видов модуляции или относительной амплитудно-фазовой модуляции или манипуляции (ОАФМн), в которых информация кодируется приращениями амплитуды и фазы. Такое относительное кодирование исключает необходимость оценивания канала приема и в значительной степени сводит к минимуму влияние рассогласования частот тактовых генераторов передающего и приемного устройств. Однако в случае применения полностью относительной модуляции такое снижение сложности приемного устройства при том же значении отношения сигнал/шум (ОСШ) влечет за собой повышение, по отношению к характеристикам КАМ, вероятности ошибок в двоичных разрядах, или появления ошибочных битов.
С другой стороны, из уровня техники известна амплитудная относительная фазовая манипуляция или модуляция (АОФМн), описанная в следующих работах: Сотрапкоп апб ΟρΙίιηίζαΙίοη оГ 01ГГсгеп(1а11у Епсобеб ТгащшАюп оп ЕаФпд СйаппеЕ. авторы Ь. Ьатре и В. Ещсйег, Ргосеебшдк 18РЬС'99; РегГогтапсе Еуа1иа!юп оГ Ыопсойегеп! ТгащтАюп оуег Ро\\сг Ьшек, авторы Ь. Ьатре, В. Ещсйег и В. 8сйоЬег, РгосееФп§5 18РЬС '00; и 01ГГегеп(1а1 ЕпсоФпд 8!га!ед1е5 Гог ТгащтАюп оуег ЕаФпд СйаппеН, авторы В. ЕЬсЕег Ь. Ьатре и 8. Са1аЬго, 1п!етпа!юпа1 1оигпа1 оп Е1ес!гошс8 апб Соттишсабопк.
Названная модуляция представляет собой модуляцию смешанного типа, используя технологии двух предыдущих (КАМ и ОАФМн), и занимает промежуточное положение между ними с точки зрения рабочих характеристик и сложности приемного устройства. Иными словами, применение данной манипуляции позволяет свести к минимуму проблему рассогласования частоты тактовых генераторов приемного и передающего устройств в системе цифровой связи и снизить сложность оценивания канала, поскольку такое оценивание необходимо осуществлять лишь в отношении амплитудной характеристики. Таким образом, модуляция АОФМн представляет собой наилучший для практической реализации компромисс между рабочими характеристиками и сложностью.
С другой стороны, если требуется постоянно поддерживать максимальную скорость передачи данных, необходимо адаптировать число битов на несущую, используемую при модуляции, к пропускной способности канала. Иначе говоря, при заданном значении вероятности появления объективных ошибок в двоичных разрядах стремятся использовать максимальное число битов на несущую, чтобы вероятность ошибки не превышала этого значения или была ниже него. Кроме того, при осуществлении связи между несколькими абонентами и одним абонентом или между несколькими абонентами одновременно передающее устройство может передавать информацию нескольким приемным устройствам по различным каналам в одном кадре данных. Таким образом, в одном кадре будут использоваться разные созвездия. Другим важным фактором достижения максимальной скорости передачи данных является минимизация объема служебных данных (управляющей информации системы, которая необходима для правильного приема данных и которую передают вместе с данными). Такие служебные данные более важны в случае применения многочастотных алгоритмов передачи информации (с несколькими несущими), таких как ортогональное частотное уплотнение (ОЧУ), где символы имеют значительно большую длительность и содержат в себе гораздо больше информации, чем в случае цифровой связи с использованием одной несущей для передачи информации.
Применительно к АОФМн существуют два важных требования. Первое из них заключается в том, что, поскольку часть информации кодируется приращениями фазы, необходимо предварительно передавать символ, представляющий для приемного устройства опорную фазу. Остальная информация, соответственно, будет кодирована значением амплитуды принятого символа. Таким образом, второе требование заключается в необходимости оценивать значение амплитудной характеристики канала, чтобы скомпенсировать, или скорректировать, ее влияние на приемном устройстве. Кроме того, характеристики реальных каналов изменяются во времени, в результате чего приемное устройство должно отслеживать эти изменения и корректировать первоначальную оценку.
- 1 009970
В упомянутых выше работах описано функционирование модулятора и демодулятора АОФМн и их характеристики, но не говорится о возможности использования разных созвездий в одном кадре данных. В последнем случае для смены созвездия потребовалось бы посылать новую опорную фазу или же значительно повысить сложность модулятора, что затруднило бы его практическую реализацию и препятствовало бы оптимальному осуществлению связи в многопользовательской среде. Эта проблема решается предлагаемым в изобретении способом, который позволяет передавать в начале кадра единственный символ опорной фазы и облегчает практическую реализацию модулятора малой сложности.
Соответственно изобретение позволяет вводить символы данных в кадр таким образом, чтобы пользователи, которым данные передающего устройства не направляются, могли контролировать состояние канала и следить за изменениями его характеристик.
Описание изобретения
Для решения рассмотренных выше задач и преодоления рассмотренных выше недостатков в изобретении предлагается способ нормализованной модуляции, относительной по фазе и когерентной по амплитуде, применимый в любой системе связи, обеспечивающей двустороннюю связь между несколькими пользовательскими устройствами. При этой модуляции информация модулируется (или кодируется) значением амплитуды и приращениями фазы, и до передачи информации предусмотрена передача символа опорной фазы, как это было описано в предыдущем разделе. Отличие предлагаемого в изобретении способа состоит в том, что разность фаз (сдвиг или приращение фазы), которой предстоит модулировать информацию, принадлежит множеству возможной информации согласно числу фаз в предполагаемом для использования созвездии, причем между этим множеством и множеством информации, которая может быть модулирована в соответствии с созвездием, имеющим максимальное число фаз, выполняют инъективное отображение. Это отображение заключается в проецировании элементов первого множества на такое же число элементов второго множества с получением максимального измеряемого в радианах разнесения точек из созвездия с максимальным числом фаз. В результате этого информация, вводимая в фазоразностный модулятор, принадлежит второму множеству.
Осуществляемую при приеме коррекцию канала выполняют в два этапа, на первом из которых производят первоначальную оценку затухания в канале, а на втором - при помощи адаптивного алгоритма отслеживают и уменьшают остаточную погрешность первоначальной оценки.
Для первоначальной оценки затухания в канале при приеме используют символ опорной фазы и некоторое число последующих принятых символов. Символы такого множества, образованного символом опорной фазы и указанными последующими символами, имеют заранее известное значение амплитуды. Оценку затухания проводят путем суммирования амплитуд принятых символов, образующих указанное множество, и получения среднего значения амплитуды по числу символов, составляющих это множество.
Кроме того, благодаря применению предлагаемого в изобретении способа в этих символах, следующих за символом опорной фазы, передают информацию, кодированную разностью фаз, что позволяет использовать такие символы для передачи информации и осуществления первоначальной оценки затухания в канале.
С другой стороны, это оценочное значение затухания в канале используют в качестве исходной величины, вводимой в адаптивный алгоритм для отслеживания изменений амплитудной характеристики канала и уменьшения погрешности первоначальной оценки на основе принимаемой модулированной информации.
Для дополнительного улучшения отслеживания изменения характеристики канала и для того, чтобы пользователи, не являющиеся получателями информации, могли проводить такое отслеживание, в кадр данных в определенные моменты, которые передающее устройство указывает приемному устройству, вводят символы, содержащие известную информацию, кодированную фазой и амплитудой.
Описанный в изобретении способ позволяет реализовать на практике оптимальную многопользовательскую систему связи, в которой сведен к минимуму объем служебных данных и снижена сложность модулятора и демодулятора за счет возможности смены созвездия или пользователя в одном кадре данных. Кроме того, способ позволяет осуществлять передачу информации в символах, используемых для оценки амплитудной характеристики или затухания в канале. Соответственно, способ позволяет пользователям, не являющимся получателями информации, корректировать первоначальную оценку канала. Таким образом, изменения этой характеристики можно отслеживать во времени путем ввода символов в кадр данных с известной амплитудой, но с использованием информации о приращении фазы.
Для облегчения понимания данного описания к нему прилагаются чертежи, являющиеся неотъемлемой частью описания, на которых иллюстративно и без ограничения объема представлен объект изобретения.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена блок-схема одного из вариантов осуществления АОФМн-модулятора, в котором реализован предлагаемый в изобретении способ, на фиг. 2 - блок-схема АОФМн-демодулятора, действующего согласно изобретению, на фиг. 3 - структура кадров, используемая в системе, в которой реализован предлагаемый в изобре
- 2 009970 тении способ.
Описание варианта осуществления изобретения
Далее со ссылкой на цифровые позиции, использованные на чертежах, описан один из вариантов осуществления изобретения.
Как было упомянуто в разделе Предпосылки создания изобретения, модуляция методом АОФМн представляет собой смешанный вид модуляции, использующий принципы модуляции методом ОАФМн (относительный) и модуляции методом КАМ (когерентный). Следовательно, модулируемые биты преобразуют в амплитуды ак (информация, модулируемая) и приращения фазы ДЬк (информация, модулируемая разностью фаз, или приращением фазы), исходя из распределения М точек созвездия по Я кольцам и Р фазам, согласно следующим формулам:
{(ак, ЛЬД к = ..., 0, 1, 2,..,}, где
Эквивалент низкочастотного пропускания модулированной величины будет равен
5, + где А - положение первого кольца относительно центра, μ - коэффициент, корректирующий интервал между кольцами, а
Это используется для нормализации созвездия к единичной мощности, Υ
Ьк ’ (Ьц+ ДЬк)то<1 Р что отражает разностный или относительный характер фазы. Значения Я, Р, А и μ определяют геометрию созвездия, а значит и его рабочие характеристики. Оптимальные значения этих величин получают путем минимизации вероятности появления ошибочных битов при приеме. Для каждого значения μ существует значение А, которое сводит к минимуму указанную вероятность, и поэтому для упрощения вычислений в рассматриваемом варианте предлагаемого в изобретении способа значение μ полагают равным 1, приводя предыдущие уравнения к следующему виду:
8к =λ(Λ+α1ς)ε^2π/Ρ^11 ^Аг +(К-1(А + М]
В рассматриваемом варианте изобретения оптимальными для каждого созвездия являются следующие значения:
Биты | Точки | Конфигурация (РхЯ) | А | μ |
2 | 4 | 4x1 | 1 | 1 |
3 | 8 | 4x2 | 0,8 | 1 |
4 | 16 | 8x2 | 1,7 | 1 |
5 | 32 | 8x4 | 1,7 | 1 |
6 | 64 | 16x4 | 2,5 | 1 |
С учетом характеристик модуляции, демодулятору необходимы опорная фаза, чтобы начать демодуляцию битов, кодированных приращениями фазы, и оценка затухания в канале, чтобы уравнять амплитуду и демодулировать кодированные в ней биты. В данном варианте изобретения используют множество несущих (ОЧУ-модуляция), и каждую несущую модулируют методом АОФМн для реализации передачи информации от одного абонента нескольким абонентам (по схеме точка - много точек), или групповой передачи. В системе связи с использованием ОЧУ опорная фаза представляет собой служебный символ, как и символы, необходимые для первоначальной оценки амплитудной характеристики канала. Кроме того, при соединении по схеме точка - много точек (когда передаваемый узлом кадр данных может содержать информацию, адресованную нескольким узлам), где для максимального повышения скорости передачи данных каждый пользователь использует различное число битов на несущую, пришлось бы менять число битов на несущую для каждого пользователя, что потребовало бы нового приращения фазы с увеличением объема служебной информации, или же использование модулятора большей сложности, что сопряжено с серьезными проблемами.
Показанный на фиг. 1 модулятор, в котором реализован предлагаемый в изобретении способ, по
- 3 009970 зволяет решить названные проблемы многоточечной связи.
С учетом оптимальной конфигурации созвездия для каждого числа битов на несущую возможные или допустимые значения фазы всегда составляют некое подмножество среди допустимых значений фазы созвездия с наиболее плотным расположением точек. В силу особенностей модуляции модулятор в качестве первого символа кадра передает символ опорной фазы, который не может содержать информации. После этого, чтобы можно было сменить созвездие или пользователя без необходимости передачи еще одного символа опорной фазы, выполняют инъективное отображение между значениями ДЪкЕ {0,1,Р-1}, соответствующему созвездию, которое предполагается использовать, и значениями ДЬ к ε {0,1,..., Ртах -1) созвездия с максимальным числом фаз, согласно выражению
ДЬ’к я ДЬк Ртах/Р
На фиг. 1 показана блок-схема модулятора, принимающего следующие входные величины: амплитуда ак 2, приращение фазы АЬк 1, число битов 3 модулируемой несущей и входной сигнал 17, указывающий на то, является ли символ символом опорной фазы.
Выходными величинами модулятора являются Ве{8к}, или синфазная составляющая 12, и 1ш{8к}, или квадратурная составляющая 13. Рассмотренное выше инъективное отображение осуществляют при помощи блока 4 и получают приращение 11 фазы АЬ'к. Для описанных выше оптимальных созвездий отношение Ртах/Р представляет собой степень двух, поэтому необходимо лишь смещение входной величины 1 в пересчете на число 3 битов на несущую. При помощи блока 5 осуществляют относительную фазовую модуляцию следующим образом:
+д&;)шобртах
- Л(А + й0еЛ2'р’)<,‘ где Ь'к-1 16 является полученным в блоке 9 памяти значением фазы предыдущего символа, к которому прибавлено приращение фазы АЬ'к 11 с получением абсолютного значения 15 фазы Ь'к.
Как было отмечено выше, в начале кадра должен быть передан символ опорной фазы. Для этого сигнал 17, указывающий на передачу символа опорной фазы, управляет переключателем 14 с возможностью выбора входной величины АЬ'к 11 или результата 15 приращения фазы Ь'к. Эту величину 18 на выходе переключателя сохраняют в памяти 9, чтобы использовать ее в следующем символе. Таким образом, 8к в опорной фазе имеет следующий вид:
Для эффективной реализации модулятора необходима память 7 с числом ячеек, равным 2Ртах, где хранятся следующие значения:
εο/·^Λ/=θ··Λ«-ι
(20)
Вместе с тем, размер памяти 7 можно уменьшить до Ртах/4+1 с учетом следующих тригонометрических отношений:
СОй(-ф)= СОЗф εοε(π-φ)= -соь<₽
8ίη(φ)·= соз(ф -π/2) содержащих только
Х/тах 7
Блок 8 преобразует сигнал 18 в два соответствующих индекса для индексирования памяти 7 и получения величин 19 и 20.
Информация, модулируемая (кодируемая) амплитудой ак 2, и число 3 битов на несущую определяют получаемое в памяти 6 значение амплитуды. Поскольку в памяти 6 хранятся значения Х(А+а_,) 21, число ее ячеек равно сумме возможного количества всех используемых созвездий. Если сигнал 17 указывает на необходимость передачи опорной фазы, происходит выбор амплитуды, соответствующей созвездию с двумя битами на несущую, в котором информация передается только фазой сигнала с известной амплитудой. Этот опорный фазовый символ является одним из тех символов, что используются на приемной стороне для оценки канала. Наконец, модулятор при помощи умножителей 10 компонует синфазную 12 и квадратурную 13 составляющие.
- 4 009970
На фиг. 3 показана структура кадра, применяемая в многопользовательской среде согласно данному варианту осуществления изобретения. Первый символ 44 является символом опорной фазы, за которым следует ряд символов 45, которые модулируются при двух битах на несущую и могут быть направлены всем возможным адресатам. Множество, образованное названными символами 45 и символом 44 опорной фазы, аналогичным образом используется приемным устройством каждого из адресатов для первоначальной оценки канала. Символы 45 несут в себе информацию, модулируемую фазой, за счет чего уменьшаются затраты на оценивание канала. Затем передают символы 46 данных, которые могут быть адресованы как конкретному пользователю, так и нескольким пользователям, и которые модулируются при определенном числе битов на несущую. Кроме того, в кадр вводят символы известной амплитуды (которые в данном варианте изобретения модулируются при двух битах на несущую). Такая модуляция известна всем устройствам 47, в которых реализован предлагаемый в изобретении способ, вследствие чего пользователи, не являющиеся получателями предыдущих символов 46 данных, могут корректировать свои данные оценки амплитудной характеристики канала, тем самым отслеживая ее изменения. Такие символы опять же содержат информацию, модулируемую фазой.
На фиг. 2 показана блок-схема демодулятора многопользовательской системы связи для применения в рассматриваемом варианте предлагаемого в изобретении способа. Модулированный сигнал 21, пропущенный через фильтр низких частот, преобразуется в блоке 22 в полярные (двухпозиционные) сигналы с получением принятой фазы Фк 24, и амплитуды А(: 23. Приращение фазы ΔΦ*28 получают при помощи вычитающего устройства 27, которое из принятой фазы Фк 24 вычитает фазу Фк-1 26 предыдущего символа, извлеченную из памяти 25, где она была предварительно сохранена
ДФЛ=ФЛ-Ф,_,
После этой операции принятую фазу Фк 24 всегда сохраняют в памяти 25, в той ячейке, где хранилась фаза Фк-1. Поскольку полученное приращение фазы 28 сопровождается шумом, необходимо определить, которому из возможных переданных приращений оно соответствует. Для решения данной задачи предусмотрен фазовый детектор 29, который в качестве переданного приращения 43 выбирает принятое приращение ” * 2®> ближайшее по евклидову расстоянию. Число битов созвездия 31 определяет множество возможных переданных приращений фазы.
В то же время, на символе опорной фазы детектор 29 отключают по сигналу 30.
Принятую амплитуду Ак 23 обрабатывают иначе, поскольку она не имеет разностного характера. Сначала необходимо оценить затухание в канале, чтобы скорректировать принятую амплитуду и детектировать ее. Оценивание канала осуществляют при помощи блока 36.
Блок 36 оценки канала вычисляет среднее значение для первых 8 символов 44 и 45 и вычисляет весовой коэффициент 39, необходимый для коррекции амплитуды (выравнивания по амплитуде), согласно следующей формуле:
Σ4 затух. = —— , 1 =----затух.
Чтобы увеличивать значения амплитуды Ак 23 и сохранять вычисленный весовой коэффициент ’Л' 39, КОТОрЫй будет применяться к 8+1-ому символу, используют память 37 с возможностью повторного использования одних и тех же ячеек. Сигнал 33 оценки канала указывает, для каких символов необходимо вычислять среднее значение. Кроме того, если весовой коэффициент, необходимый для коррекции амплитуды, находится в процессе вычисления, отключаются блок 35 коррекции весовых коэффициентов ^39 и амплитудный детектор 32. Принятую амплитуду Ак 23 корректируют при помощи умножителя 38 с получением значения входной амплитуды Ак 41> который вводят в амплитудный детектор 32. Поскольку введенное в детектор значение амплитуды ^41 содержит шум, детектор 32 должен определить, какой из числа возможных амплитуд переданного сигнала он соответствует. Число битов на несущую созвездия 31 определяет множество возможных переданных амплитуд. Детектированное значение Ак 42 амплитуды является ближайшим по евклидову расстоянию к значению принятой скорректированной амплитуды Ак41.
Аналогичным образом амплитудный детектор 32 вычисляет амплитудную погрешность или шум ек 40
Если некий пользователь является адресатом, т.е. получателем информации, и ему, соответственно, известно количество битов на несущую в созвездии, он может скорректировать или обновить свою первоначальную оценку канала путем коррекции весовых коэффициентов 39 с применением адаптивного
- 5 009970 алгоритма, сводящего ек 40 к минимуму. Такой алгоритм реализован в блоке 35 коррекции весовых коэффициентов, который отключается по сигналу 33 при первоначальной оценке канала и по сигналу 34 отключения, генерируемому в случае, если принятое созвездие не известно. В качестве входных амплитудных величин адаптивный алгоритм использует принятую амплитуду Ак 23, вычисленную погрешность ек 40 и значение весового коэффициента 39, извлеченного из памяти 37 и примененного к принятой амплитуде.
Блок 35 вычисляет новое значение весового коэффициента, которое сохраняется в памяти 37 и будет применено к амплитуде, принятой со следующим символом. Чтобы пользователи, которые не являются получателями информации или которым не известно используемое созвездие, могли отслеживать изменения характеристики канала и уточнять свои данные первоначальной оценки, в кадр данных вводят модулированные при помощи двух битов на несущую символы 47 с известной амплитудой, которые служат для коррекции весового коэффициента 39, что позволяет лучше настроиться на канал. Таким образом, все пользователи постоянно обновляют свои данные первоначальной оценки канала. Сигнал 34 приводит в действие блок 35 коррекции в процессе приема таких символов. Данные символы 47 также позволяют корректировать возможные отклонения, возникающие при оценке канала, при помощи итераций блоков 35 на основе обнаруженных символов.
Claims (6)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ нормализованной модуляции, относительной по фазе и когерентной по амплитуде, применимый в системе двусторонней связи между несколькими пользовательскими устройствами с использованием относительной по фазе и когерентной по амплитуде модуляции, предусматривающей передачу символа опорной фазы до передачи информации, отличающийся тем, что получают информацию, которую предстоит модулировать, выбирают модулируемую информацию, согласно используемому созвездию, вычисляют инъективное отображение, выполняемое посредством переноса соответствующей информации используемого созвездия на множество информации, соответствующей созвездию, имеющему максимальное число фаз, при этом вычисление осуществляют посредством проецирования элементов, составляющих первое множество, на такое же число элементов второго множества с получением максимального измеряемого в радианах разнесения точек из созвездия с максимальным числом фаз, переносят подвергаемую модуляции информацию посредством предварительно вычисленного инъективного отображения и осуществляют ввод и обработку итоговой информации в фазоразностном модуляторе, обеспечивая при этом минимизацию объема служебных данных (управляющей информации системы, которая необходима для правильного приема данных и которые передают вместе с данными) и оптимизацию смены созвездия или одного пользователя в том же самом кадре.
- 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при приеме производят коррекцию канала, выполняемую в два этапа, на первом из которых производят первоначальную оценку затухания в канале, а на втором при помощи адаптивного алгоритма отслеживают и уменьшают остаточную погрешность такой оценки.
- 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что первоначальную оценку затухания в канале осуществляют при помощи символа опорной фазы и некоторого числа последующих принятых символов, причем символы множества, образованного символом опорной фазы и указанными последующими символами, имеют заранее известное значение амплитуды, а оценку затухания проводят путем суммирования амплитуд принятых символов указанного множества и получения среднего значения амплитуды по числу символов, составляющих это множество.
- 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в приращениях фазы символов, следующих за символом опорной фазы и используемых для первоначальной оценки затухания в канале, передают кодированную информацию.
- 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что оценочное значение затухания в канале используют в качестве исходной величины, вводимой в адаптивный алгоритм для отслеживания изменений амплитудной характеристики канала и уменьшения погрешности первоначальной оценки на основе принимаемой модулированной информации.
- 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в определенные моменты времени, которые передающее устройство указывает приемному устройству, вместе с кодированной в фазе информацией отправляют символы с известной амплитудой с обеспечением избирательного улучшения оценки амплитудной характеристики и/или отношения сигнал-шум.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200301120A ES2221564B2 (es) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | Procedimiento de modulacion diferencial en fase y coherente en amplitud normalizada para comunicacion multiusuario. |
PCT/ES2004/000207 WO2004102916A1 (es) | 2003-05-14 | 2004-05-11 | Procedimiento de modulación diferencial en fase y coherente en amplitud normalizada para comunicación multiusuario |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200501737A1 EA200501737A1 (ru) | 2006-06-30 |
EA009970B1 true EA009970B1 (ru) | 2008-04-28 |
Family
ID=33443028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200501737A EA009970B1 (ru) | 2003-05-14 | 2004-05-11 | Способ нормализованной когерентной амплитудной и относительной фазовой модуляции для многопользовательских систем связи |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060146960A1 (ru) |
EP (1) | EP1624637A1 (ru) |
JP (1) | JP2006529067A (ru) |
KR (1) | KR101069416B1 (ru) |
CN (1) | CN1820477A (ru) |
AU (1) | AU2004239873A1 (ru) |
BR (1) | BRPI0410319A (ru) |
CA (1) | CA2525714A1 (ru) |
EA (1) | EA009970B1 (ru) |
ES (1) | ES2221564B2 (ru) |
IL (1) | IL171921A (ru) |
MX (1) | MXPA05012235A (ru) |
TW (1) | TWI256811B (ru) |
WO (1) | WO2004102916A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2221564B2 (es) | 2003-05-14 | 2005-07-16 | Diseño De Sistemas En Silicio, S.A. | Procedimiento de modulacion diferencial en fase y coherente en amplitud normalizada para comunicacion multiusuario. |
KR20080052085A (ko) * | 2006-12-07 | 2008-06-11 | 한국전자통신연구원 | 크기 차동 위상 편이 변조 장치 및 그 방법 |
US10312950B2 (en) * | 2014-10-03 | 2019-06-04 | Interdigital Patent Holdings, Inc. | Systems and methods for multiuser interleaving and modulation |
CN110987121B (zh) * | 2019-08-30 | 2021-01-22 | 厦门四信通信科技有限公司 | 一种基于雷达的物位测量方法、装置、设备以及存储介质 |
CN114422316B (zh) * | 2021-12-23 | 2022-11-25 | 之江实验室 | 一种具备相位噪声抑制能力的调制解调方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19945280A1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-03-29 | Iad Gmbh | Digitales Übertragungssystem mit differentieller Vorcodierung und Demodulation eines trägermodulierten Signals sowie Sender und Empfänger hierfür |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2221564B2 (es) | 2003-05-14 | 2005-07-16 | Diseño De Sistemas En Silicio, S.A. | Procedimiento de modulacion diferencial en fase y coherente en amplitud normalizada para comunicacion multiusuario. |
-
2003
- 2003-05-14 ES ES200301120A patent/ES2221564B2/es not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-05-11 MX MXPA05012235A patent/MXPA05012235A/es active IP Right Grant
- 2004-05-11 AU AU2004239873A patent/AU2004239873A1/en not_active Abandoned
- 2004-05-11 BR BRPI0410319-0A patent/BRPI0410319A/pt not_active IP Right Cessation
- 2004-05-11 CN CNA2004800196401A patent/CN1820477A/zh active Pending
- 2004-05-11 CA CA002525714A patent/CA2525714A1/en not_active Abandoned
- 2004-05-11 EP EP04732124A patent/EP1624637A1/en not_active Withdrawn
- 2004-05-11 KR KR1020057021715A patent/KR101069416B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2004-05-11 EA EA200501737A patent/EA009970B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-05-11 JP JP2006530295A patent/JP2006529067A/ja not_active Withdrawn
- 2004-05-11 WO PCT/ES2004/000207 patent/WO2004102916A1/es active Application Filing
- 2004-05-14 TW TW093113812A patent/TWI256811B/zh not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-11-13 IL IL171921A patent/IL171921A/en not_active IP Right Cessation
- 2005-11-14 US US11/273,591 patent/US20060146960A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19945280A1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-03-29 | Iad Gmbh | Digitales Übertragungssystem mit differentieller Vorcodierung und Demodulation eines trägermodulierten Signals sowie Sender und Empfänger hierfür |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
FISCHER et al.: "Diferential encodings strategies for transmission over fading channels". AEU International Journal of Electronics and Communications.Gustav Fisher Verlag, Jena, Alemania, 2000, Vol. 54, Ôäû 1, ISSN 1434-8411, pages 59-66 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200509622A (en) | 2005-03-01 |
IL171921A (en) | 2010-11-30 |
WO2004102916A1 (es) | 2004-11-25 |
ES2221564A1 (es) | 2004-12-16 |
JP2006529067A (ja) | 2006-12-28 |
EA200501737A1 (ru) | 2006-06-30 |
KR101069416B1 (ko) | 2011-10-06 |
CA2525714A1 (en) | 2004-11-25 |
US20060146960A1 (en) | 2006-07-06 |
MXPA05012235A (es) | 2006-02-08 |
ES2221564B2 (es) | 2005-07-16 |
AU2004239873A1 (en) | 2004-11-25 |
BRPI0410319A (pt) | 2006-05-23 |
EP1624637A1 (en) | 2006-02-08 |
TWI256811B (en) | 2006-06-11 |
CN1820477A (zh) | 2006-08-16 |
IL171921A0 (en) | 2006-04-10 |
KR20060014400A (ko) | 2006-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wen et al. | Multiple-mode orthogonal frequency division multiplexing with index modulation | |
US5787133A (en) | Signal modulation employing a pseudo-random sequence of pilot symbols | |
US7403752B2 (en) | Multi-channel communications transceiver | |
US8325827B2 (en) | Transmitting device, receiving device and communication method for an OFDM communication system with new preamble structure | |
US7609614B2 (en) | Uplink modulation and receiver structures for asymmetric OFDMA systems | |
US8787430B2 (en) | Low complexity high-speed communications transceiver | |
US7069489B2 (en) | Transmission apparatus, reception apparatus, transmission method, and reception method | |
US5052024A (en) | Offset frequency multipoint modem and communications network | |
EP1890397B1 (en) | Transmitter/receiver and method for communicating with a remote transmitter/receiver using spatial phase codes | |
CN101529846A (zh) | Qam接收机 | |
US7471903B1 (en) | Optical communication system | |
EA009970B1 (ru) | Способ нормализованной когерентной амплитудной и относительной фазовой модуляции для многопользовательских систем связи | |
TWI279097B (en) | Procedure for reduction of the variance of the estimation of the signal to noise ratio of a signal with phase differential amplitude coherent modulation | |
JP5773530B2 (ja) | 通信装置、通信システムおよびデジタル変復調方法 | |
EP1284565A1 (en) | A method of modulating a data signal with modulation switching between direct and differential modulation and apparatus for modulation | |
US7567501B2 (en) | Embedded keying | |
US20220263687A1 (en) | Method and apparatus for phase-aided adaptive modulation | |
Wen et al. | Constellation-Based Index Modulation: A Permutational Approach | |
Reddy | Voice-band modem: A device to transmit data over telephone networks: Advanced ideas which made high data rates possible | |
CN116470962A (zh) | 一种基于物理层网络编码的无线光通信方法、系统及装置 | |
CN101160899A (zh) | 利用+1、-1和无三个状态,无需由于符号间干扰(isi)而减少信噪容限即可增加信道容量 | |
Nakajima | Comparative evaluation of rate 3/4 trellis-coded modulation schemes | |
Ouzas | Digital data transmission using single-sideband modulation | |
JP2004120061A (ja) | デジタル無線伝送方法、および、それを用いた受信装置、送信装置、移動無線システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM |