Иерархическая модуляция, также называемая многоуровневой модуляцией, является одним из методов обработки сигнала для мультиплексирования и модуляция нескольких потоков данных в один поток символов, при этом символы базового уровня и символы улучшенного уровня синхронно проигрываются перед передачей.
Иерархическая модуляция, в частности, используется для смягчения эффекта обрыва в вещании цифрового телевидения, особенно мобильного телевидения, путем обеспечения (более низкого качества) аварийный сигнал в случае слабых сигналов, позволяющий постепенное ухудшение вместо полной потери сигнала. Он был широко апробирован и включен в различные стандарты, такие как DVB-T, MediaFLO, UMB (Ultra Mobile Broadband, новая мобильная сеть 3,5-го поколения. стандарт, разработанный 3GPP2) и изучается для DVB-H.
. Иерархическая модуляция также рассматривается как одна из практических реализаций предварительного кодирования с наложением, которое может помочь достичь максимальной суммарной скорости широковещательных каналов. Когда передаются иерархически модулированные сигналы, пользователи с хорошим приемом и передовыми приемниками могут демодулировать несколько уровней. Для пользователя с обычным приемником или с плохим приемом он может только демодулировать поток данных, встроенный в базовый уровень. С помощью иерархической модуляции оператор сети может нацеливаться на пользователей разных типов с разными услугами или QoS.
. Однако традиционная иерархическая модуляция страдает от серьезных межуровневых помех (ILI), влияющих на достижимую скорость передачи символов.
Например, на рисунке изображена схема многоуровневого разделения с базовым уровнем QPSK и уровнем расширения 64QAM. Первый уровень - 2 бита (обозначен зелеными кружками). Детектору сигнала нужно только установить, в каком квадранте находится сигнал, чтобы восстановить значение (которое равно «10», зеленый кружок в нижнем правом углу). При лучших условиях сигнала детектор может более точно установить фазу и амплитуду, чтобы восстановить еще четыре бита данных («1101»). Таким образом, базовый уровень несет «10», а улучшающий уровень несет «1101».
Для иерархически модулированного символа с базовым уровнем QPSK и уровнем расширения 16QAM потери пропускной способности базового уровня составляют примерно до 1,5 бит / символ с общим приемом отношение сигнал / шум (SNR) примерно на уровне 23 дБ, что примерно соответствует минимуму, необходимому для сопоставимой неиерархической модуляции, 64QAM. Но безуровневый 16QAM с тем же SNR приблизился бы к полной пропускной способности. Это означает, что из-за ILI потеря примерно 1,5 / 4 = 37,5% достижимой пропускной способности базового уровня. Кроме того, из-за ILI и несовершенной демодуляции символов базового уровня также увеличивается частота ошибок демодуляции символов более высокого уровня.