2.2.2. Амплітудна модуляція bask, mask та qam

Крім чисто фазової модуляції використовуються також чисто амплітудні модуляції BASK, MASK та комбіновані амплітудно-фазові модуляції QAM. Залежності для даних модуляцій приведені в табл.2.3

Таблиця 2.3

Значення P_b для BASK, MASK, QAM модуляцій

Вид	Модуляція	Pb	Примітка
1	МQAM	.	КД
2	МASK		КД
3	BASK		КД

На рис. 2.9 для MASK модуляцій (2, табл.2.3) приведено характеристики енергетичної ефективності, аналогічні характеристикам рис.2.5

г)

Рис. 2.9. Характеристки енергетичної ефективності для MASK модуляції (когерентне детектування, при відношенні E_b/N_o – в дБ): (а) - типові характеристики; (б) - формування узагальненої характеристики; (в) - узагальнена характеристика; г) - сімейство узагальнених характеристик

Порівнюючи типові характеристики (рис.2.9,а) та узагальнену характеристику (рис.2.9,в) видно, що остання (як і фазових модуляцій, розглянутих в попередньому розділі) являється більш наглядною та зручною для користування.

Узагальнені характеристики можна досить просто апроксимувати у вигляді лінійних залежностей, що значно спрощує аналіз, порівняно з аналізом трансцендентного рівняння (2, табл 2.3). Як видно з приведених залежностей для MASK модуляцій справедлива особливість, характерна для MPSK модуляцій - при P_b=const для збільшення k необхідно також збільшувати відношення E_b/N_o.

Також на рис. 2.10 приведені характеристики , аналогічні характеристикам (рис.2.6), при відображені відношення сигнал/шум E_b/N_o в лінійному масштабі та приведених значеннях показників енергетичної ефективності

a) б) в)

г) д) е)

Рис. 2.10. Характеристки енергетичної ефективності для МАSK модуляції (когерентне детектування, при відношенні E_b/N_o – в разах): (а) - типові характеристики; (б) - формування узагальненої характеристики; (в) - узагальнена характеристика; г) - сімейство узагальнених характеристик; (д) – показник ефективності ; (е) – показник ефективності, нормований відносно максимального значення

З приведених характеристик (2.1,д) видно, що максимальне значення показника ефективності (1.7,б) E_m2 =0.15, що дещо менше аналогічного показника (рис.1.13,д) для QPSK модуляції (E_m2 =0.18). З збільшенням значення k значення показника ефективності різко зменшується.

Залежності для іншого виду амплітудної модуляції – BASK (3,табл.2.3) приведені на рис.2.11

a) б) в)

Рис. 2.11. Характеристки енергетичної ефективності для BАSK (КД), модуляції: (а) - типові характеристики; (б) - формування узагальненої характеристики; (в) - узагальнена характеристика

З приведеного рисунку видно, що ВАSK для забезпечення P_b=10^-6 вимагає відношення сигнал/шум (E_b/N_o≈14 дБ), що більше порівняно з BPSK модуляціями (рис.2.8,в).

Для порівняння на рис. 2.12 приведені узагальні характеристики енергетичної ефективності М-мірних модуляцій: MPSK, MDPSK, MASK.

Рис. 2.12. Порівняння узагальнених характеристик енергетичної

ефективності М-мірних модуляцій ( MPSK, MDPSK, MASK)

З приведених даних видно, що при необхідності забезпечення P_b=10^-6 MPSK модуляція вимагає меншого відношення сигнал/шум (E_b/N_o), а характеристики для MDPSK та MASK модуляцій повністю співпадають.

Значний інтерес представляє MQAM модуляція (1, табл.2.3), результати для якої приведені на рис. 2.13

а) б) в)

г)

Рис. 2.13. Характеристки енергетичної ефективності для MQAM модуляції (когерентне детектування, при відношенні E_b/N_o – в дБ): (а) - типові характеристики; (б) - формування узагальненої характеристики; (в) - узагальнена характеристика; (г) - сімейство узагальнених характеристик

Видно, що узагальнені характеристики можна досить просто апроксимувати у вигляді лінійних залежностей, що значно спрощує аналіз, порівняно з аналізом трансцендентного рівняння (1, табл 2.3).

Також на рис. 2.14 приведені характеристики , аналогічні характеристикам (рис.2.13), при відображені відношення сигнал/шум E_b/N_o в лінійному масштабі та приведених значеннях показників енергетичної ефективності.

З приведених характеристик (2.14,д) видно, що максимальне значення показника ефективності (1.7,б) E_m2 =0.15, що дещо менше аналогічного показника (рис.1.13, д) для QPSK модуляції (E_m2 =0.18). З збільшенням значення k значення показника ефективності різко зменшується.

а) б) в)

г) д) е)

Рис. 2.14. Характеристки енергетичної ефективності для МАSK модуляції (когерентне детектування, при відношенні E_b/N_o – в разах): (а) - типові характеристики; (б) - формування узагальненої характеристики; (в) - узагальнена характеристика; г) - сімейство узагальнених характеристик; (д) – показник ефективності (1.17,б); (е) – показник ефективності, нормований відносно максимального значення

Для порівняння на рис.2.15 приведені узагальні характеристики енергетичної ефективності розглянутих модуляцій М-мірних модуляцій: MPSK, MDPSK, MASK, MQAM.

З приведених даних видно, що при необхідності забезпечення P_b=10^-6 QPSK модуляція вимагає меншого відношення сигнал/шум (E_b/N_o), а характеристики для MDPSK та MASK модуляцій повністю співпадають. У випадку k ≥ 4 найменшого відношення сигнал/шум вимагає MQAM модуляція.

M PSK, MDPSK, MASK, MQAM

Рис. 2.15. Порівняння узагальнених характеристик енергетичної

ефективності М-мірних модуляцій ( MPSK, MDPSK, MASK, MQAM)