Иерархическая модуляция - Hierarchical modulation

Иерархическая модуляция, также называется слоистая модуляция, один из обработка сигнала методы для мультиплексирование и модулирующий несколько потоков данных в один поток символов, где символы базового уровня и символы улучшенного уровня синхронно проигрываются перед передачей.

Иерархическая модуляция особенно используется для смягчения эффект обрыва в цифровое телевидение трансляция, в частности мобильное телевидение, обеспечивая резервный сигнал (более низкого качества) в случае слабых сигналов, что позволяет изящная деградация вместо полной потери сигнала. Это было широко проверено и включено в различные стандарты, такие как DVB-T, MediaFLO, UMB (Сверхмобильный широкополосный доступ, новый стандарт мобильной сети 3,5-го поколения, разработанный 3GPP2), и в настоящее время 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. При передаче сигналов с иерархической модуляцией 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 ориентироваться на пользователей разных типов с различными услугами или QoS.

Однако традиционная иерархическая модуляция страдает от серьезных межуровневых помех (ILI), влияющих на достижимую скорость передачи символов.

пример

Созвездие слоистой модуляции

Например, на рисунке изображена схема наслоения с QPSK базовый слой и 64QAM улучшающий слой. 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».

Межслойная интерференция

Для иерархически модулированного символа с базовым уровнем QPSK и уровнем улучшения 16QAM потери пропускной способности базового уровня составляют примерно до 1,5 бит / символ с общим количеством приемов. сигнал-шум (SNR) около 23 дБ, примерно как минимум, необходимый 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.

Смотрите также

Адаптация ссылки
Mipmap, Пирамида (обработка изображений) - аналогичные техники обработки изображений

использованная литература

Х. Мерик, Ж. Лакан, Ф. Арналь, Ж. Лестьевент, М.-Л. Бушере, Сочетание адаптивного кодирования и модуляции с иерархической модуляцией в системах спутниковой связи, IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. 59, No. 4 (2013), pp 627-637.
Х. Цзян и П. Уилфорд, Иерархическая модуляция для модернизации систем цифрового вещания, IEEE Transactions по вещанию, Vol. 51, No. 2 (2005), pp. 223-229.
Шу Ван, Сунил Квон и Йи, Б.К., Об усилении иерархической модуляции, Международный симпозиум IEEE по широкополосным мультимедийным системам и радиовещанию, 31 марта 2008 г. - 2 апреля 2008 г., Лас-Вегас, Невада, (2008), стр. 1-6.

внешние ссылки

Объяснение иерархической модуляции на Wayback Machine (Архивировано 25 марта 2012 г.)
Иерархическая модуляция в DVB