3.5. Сравнение методов модуляции
Оценка методов модуляции производится по следующим частным критериям:
- требуемой полосе частот;
- удельной скорости передачи;
- отношению сигнал-шум (10lg Рс/Рп), необходимого для обеспечения требуемых значений вероятности ошибки единичного элемента;
- относительной сложности реализации.
Наиболее простыми по сложности реализации являются модемы с AM. Поэтому за эталон сравнения выбраны именно они. Следует заметить, что под сложностью понимаются не массо-габаритные показатели, а число стандартных схем при аппаратурной реализации, число процессоров и вычислительных операций, приходящихся на один бит передаваемой информации, при программной реализации и т.п.
В табл.3.7 приведены сравнительные показатели рассмотренных в предыдущих пунктах модемов. Сделаем пояснения показателей. При рассмотрении методов модуляции установлены максимально достижимые скорости передачи единичных элементов цифровых сигналов данных (скорости модуляции). В реальных условиях необходимо учитывать некоторый разброс характеристик формирующих фильтров, изменение частоты сигнала, передаваемого по каналу и другие факторы. Поэтому определение требуемой полосы частот и реальной удельной скорости производится введением множителя со значением в пределах 1,1-1,3, т.е.
Среди простых методов модуляции по помехозащищенности лучше ЧМ и, особенно, ОФМ. Многократные и комбинированные методы модуляции позволяют получить достаточно высокие скорости передачи однако они более чувствительны к влиянию характеристик каналов связи особенно неравномерности группового времени
прохождения (нелинейности ФЧХ) и фазовому дрожанию, а также воздействию помех. Для борьбы с межсимвольной интерференцией дополнительно в модем вводят различные корректоры, что естественно усложняет УПС, При скоростях передачи 16 кбит/с и выше
Таблица 3.7
Метод модуляции |
Требуемая полоса частот, |
Удельная скорость передачи, бкт/с |
Соотношение сигнал-шум, |
Относительная сложность |
АМ |
(1,1 - 1.2)* 2N |
0,9 |
14,4 |
I |
АМ с СВП |
(1,2 - 1.3)* 2N |
1,7 |
15,2 |
1.3 |
ЧМ узкополосная |
(1,1 - 1.2)* 2N |
.0,9 |
12 ,6 |
1,2 |
ЧМ с ДВП |
(2,1 -2,5)* 2N |
0,45 |
11,2 |
1.3 |
ОФМ с ДВП |
(1,1 -1,2)* 2N |
0,9 |
8,5 |
1.5 |
ТОФМ |
(1,1- 1,2)*2N |
2.,9 |
16,9 |
3 |
AМ-I6 m =-16 |
1,2*2N |
4 |
IU,9 |
4 |
АФМ -16 m=16
|
1,2*2N |
. 4 |
1й,5 . |
4 |
АФМ ОВП |
1,2*2N |
6 |
24,6 |
4 |
Примечание. В таблице приведено соотношение сигнал-шум в дБ, необходимое для обеспечения вероятности ошибки единичного элемента Р=10-4 вводят избыточность, т.е. применяют корректирующий кпд для обеспечения заданного значения вероятности ошибки единичного элемента цифрового сигнала данных.
Сравним возможности различных методов модуляции с потенциальными возможностями непрерывного канала связи, изложенной в п.2.3.5 (рис.2.2). Представим зависимость удельной скорости передачи от отношения сигнал-шум в логарифмических мерах (10lg Pc/Pn), необходимого для обеспечения вероятности ошибки единичного элемента Р=10-4 (рис.3.43). Около точек на кривых указано число символов, которое можно передавать при определенных значениях и 10lg Pc»Рn. Зависимости рис. 3.43 показывают, что получение более высокой удельной скорости передачи достигается за счет обеспечения большего отношения сигнал-шум. Из представленных на рис.3.43 методов модуляции в наибольшей мере используют потенциальные возможности непрерывного канала связи многопозиционные методы КАМ АФМ ОВП.