Фильтрация в цифровой модуляции

 

фильтрация сигналов

Задача фильтрации –  значительно уменьшить полосу передаваемого сигнала без потери полезной информации. Таким образом улучшается спектральная (полосовая) эффективность сигнала. Существуют различные способы фильтрации.

К наиболее характерным относятся:

  • Фильтрация с характеристикой приподнятого косинуса
  • Фильтрация со среднеквадратической характеристикой приподнятого косинуса
  • Гауссовская фильтрация

                Любой быстрый переход в сигнале, будь то амплитудный, фазовый или частотный скачок, вызывает расширение спектра сигнала. Любая технология, которая способствует замедлению этого перехода, так же способствует уменьшению полосы занимаемого сигнала. Таким образом, задача фильтрации – сделать эти переходы более плавными. Такие способы фильтрации применяются для каналов I и Q. Фильтрация уменьшает интерференцию в системе FDMA (система с частотным разделением каналов), поскольку уменьшается возможность одного сигнала или передатчика интерферировать с другим. И, наконец, уменьшенная полоса улучшает чувствительность в приемнике, потому что из спектра удаляется больше шумовых и интерференционных составляющих.

                Нужно заметить, что схемы фильтрации имеют и некоторые недостатки, . Первый из них заключается в том, что некоторые способы фильтрации часто приводят к отклонению траектории сигнала. Напомню, что траектория сигнала – это пути перехода между состояниями в созвездии. Это отклонение может произойти в определенных типах фильтров. Например таких, как фильтр Найквиста. Это отклонение представлено текущей амплитудой и фазой. Чтобы достоверно принимать эту несущую, потребуется более высокая мощность усилителей передатчика. Это требует больше мощности, чем было бы необходимо для передачи символа без фильтрации. При этом мощность несущей не может быть урезана или ограничена (чтобы устранить или уменьшить отклонение), иначе спектр снова расширится. Поскольку уменьшение занимаемой полосы является следствием фильтрации, фильтр стоит перед модулятором, и таким образом, найден очень хороший компромисс.

Другие противоречия состоят в том, что фильтрация делает системы связи более сложными и так же может сделать их более громоздкими, особенно если фильтрация производится в аналоговом виде. Фильтрация может так же вызвать межсимвольную интерференцию (ISI). Это происходит, когда сигнал отфильтрован более чем достаточно, так что символы образуют пятно и мешают друг другу. Как правило, это определяется временным (или импульсным) откликом фильтра.

Задача фильтрации является гораздо более глубокой, чем описано в этой обзорной статье.

Об авторе admin

Инженер. Окончил НГТУ по специальности "Радиосвязь, телевидение и радиовещание". С 2003 г. занимаюсь разработкой электронной начинки различных радиотехнических устройств и приборов.
Запись опубликована в рубрике Все статьи, Цифровая модуляция - это просто! с метками . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

2 комментария на «Фильтрация в цифровой модуляции»

  1. Ratgor говорит:

    Поясните пожалуйста фразу

    “Фильтрация может так же вызвать межсимвольную интерференцию (ISI).”

    в моем представлении фильтрация призвана уменьшать межсимвольную интерференцию, а увеличение может быть только от неправильного применения.

    • admin говорит:

      Совершенно верно, как и сказано в статье “когда сигнал отфильтрован более чем достаточно” Иначе говоря, опять же появляется нечеткость точки в созвездии символов. Но это происходит уже не в следствии недостаточной фильтрации (то есть выброс, связанный с переходными процессами уже устранен), а вследствие “перефильтрации” (если можно так выразиться). Иначе говоря, просходит слишком сильное вытягивание фронтов. Я думаю, что именно это имелось ввиду в англоязычном оригинале статьи.

Оставить комментарий