Войти
8- PSK. Схема показывает, что информация передается в виде одного из 8 «символов», каждый из которых представляет 3 бита данных. Каждый символ кодируется как отдельный фазовый сдвиг несущей синусоидальной волны : 0 °, 45 °, 90 °, 135 °, 180 °, 225 °, 270 °, 315 °. A диаграмма созвездия - это представление сигнала, модулированного схемой цифровой модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция или фазовая манипуляция. Он отображает сигнал в виде двумерной диаграммы рассеяния xy-plane в комплексной плоскости в моменты выборки символа. Угол точки, отсчитываемый против часовой стрелки от горизонтальной оси, представляет собой фазового сдвига несущей волны от опорной фазы. Расстояние от точки до начала координат представляет собой меру амплитуды или мощности сигнала.
В системе с цифровой модуляцией информация передается как последовательность выборок, каждая из которых занимает единый временной интервал. Во время каждой выборки несущая волна имеет постоянную амплитуду и фазу, которые ограничены одним из конечного числа значений. Таким образом, каждая выборка кодирует один из конечного числа «символов», которые, в свою очередь, представляют одну или несколько двоичных цифр (битов) информации. Каждый символ кодируется как разная комбинация амплитуды и фазы несущей, поэтому каждый символ представлен точкой на диаграмме созвездия, называемой точкой созвездия. На диаграмме созвездия показаны все возможные символы, которые могут быть переданы системой в виде набора точек. В сигнале с частотой или с фазовой модуляцией амплитуда сигнала постоянна, поэтому точки лежат на окружности вокруг начала координат.
Несущая, представляющая каждый символ, может быть создана путем сложения различных величин волны косинуса, представляющей «I» или синфазную несущую, и волны синусоиды., смещенный на 90 ° от несущей I, называемой "Q" или квадратурной несущей. Таким образом, каждый символ может быть представлен комплексным числом, а диаграмма созвездия может рассматриваться как комплексная плоскость, с горизонтальной действительной осью , представляющей компонент I. и вертикальная воображаемая ось, представляющая Q-компонент. Когерентный детектор может независимо демодулировать эти несущие. Этот принцип использования двух независимо модулированных несущих является основой квадратурной модуляции. В чистой фазовой модуляции фаза модулирующего символа является фазой самой несущей, и это наилучшее представление модулированного сигнала.
«Диаграмма пространства сигналов» - это идеальная диаграмма созвездия, показывающая правильное положение точки, представляющей каждый символ. После прохождения через канал связи , из-за электронного шума или искажения, добавленного к сигналу, амплитуда и фаза, полученные демодулятором, могут отличаться от правильного значения. для символа. При нанесении на диаграмму созвездия точка, представляющая полученный образец, будет смещена от правильного положения для этого символа. Электронный тестовый прибор, называемый анализатором векторных сигналов, может отображать диаграмму созвездия цифрового сигнала путем дискретизации сигнала и нанесения каждого принятого символа в виде точки. Результатом является «шар» или «облако» точек, окружающих каждую позицию символа. Диаграммы измеренных созвездий могут использоваться для распознавания типа помех и искажений в сигнале.
Диаграмма созвездия для прямоугольного 16- QAM.
Полученное созвездие с добавленным шумом. Число точек созвездия на диаграмме дает размер " алфавит »символов, которые могут быть переданы каждой выборкой, и таким образом определяет количество битов, передаваемых в каждой выборке. Обычно это степень 2. Диаграмма с четырьмя точками, например, представляет схему модуляции, которая может отдельно кодировать все 4 комбинации двух битов: 00, 01, 10 и 11, и поэтому может передавать два бита на выборку. Таким образом, в общем случае модуляция с помощью 
После прохождения по каналу связи сигнал декодируется демодулятором . Функция демодулятора - классифицировать каждую выборку как символ. Набор значений выборок, которые демодулятор классифицирует как заданный символ, может быть представлен областью на плоскости, нарисованной вокруг каждой точки созвездия. Если шум заставляет точку, представляющую выборку, отклоняться в область, представляющую другой символ, демодулятор неверно идентифицирует эту выборку как другой символ, что приводит к ошибке символа. Большинство демодуляторов выбирают в качестве оценки того, что было фактически передано, точку созвездия, которая наиболее близка (в смысле евклидова расстояния ) к точке принятой выборки; это называется обнаружением максимального правдоподобия. На диаграмме созвездия эти области обнаружения можно легко представить, разделив плоскость линиями, равноудаленными от каждой смежной пары точек.
Половина расстояния между каждой парой соседних точек - это амплитуда аддитивного шума или искажения, необходимого для того, чтобы одна из точек могла быть ошибочно идентифицирована как другая и, таким образом, вызвать ошибку символа. Следовательно, чем дальше точки удалены друг от друга, тем выше помехоустойчивость модуляции. Практические системы модуляции предназначены для максимизации минимального шума, необходимого для возникновения символьной ошибки; на диаграмме созвездия это означает, что расстояние между каждой парой соседних точек одинаковое.
Качество принятого сигнала может быть проанализировано путем отображения диаграммы созвездия сигнала в приемнике на векторном анализаторе сигналов . Некоторые типы искажений проявляются в виде характерных паттернов на диаграмме:
Диаграмма созвездия визуализирует аналогичные явления тем, что глазковая диаграмма делает для одномерных сигналов. Глазковая диаграмма может использоваться, чтобы увидеть синхронизацию дрожание в одном измерении модуляции.
