DE2913669C2 - Verfahren zum Erzeugen von Modem-Sendesignalen mit Quadratur-Amplituden-Modulation QAM - Google Patents
Verfahren zum Erzeugen von Modem-Sendesignalen mit Quadratur-Amplituden-Modulation QAMInfo
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Description
daß - π elementare Bandpaßsignale abgespeichert
4
werden, die im Phasenstern weder durch Symmetrie
zur no = O- bzw. φ = 90°-Achse noch durch Punktsymmetrie auseinander hervorgehen,
daß von den -n gespeicherten elementaren Band- ,_
paßsignalen die restlichen-π elementaren Bandpaßsignale durch Bewerten mit +1 bzw. — 1 und/oder
Vorwärts- bzw. Rückwärts-Auslesen aus dem Speicher hervorgehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der m-ASKJn-PSK, wobei
m = 2,3,4 und η = 4,8,12,16... ist, die Bewertung
der elementaren Bandpaßs:gnale zusätzlich mit Faktoren entsprechend Jer für die zu übertragenden
Information charakteristische.. Amplitudenstufen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich - π elementare
4
Bandpaßsignale abgespeichert werden, die durch Spiegelung an der φ = O-Achse oder φ = 90°-
Achse des Phasensterns aus den schon im Anspruch
elementare Bandpaßsignale abgespeichert werden, die durch Spiegelung an der φ = O-Achse oder der
φ = 90° -Achse des Phasensterns aus den schon im
Anspruch 4 genannten elementaren Bandpaßsignalen hervorgehen, wobei im Fall der m-ASKJn-PSK
I genannten elementaren Bandpaßsignalen hervorgehen, so daß der Speicher nur in einer Richtung
ausgelesen werden muß.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der λ-PSK, wobei π = 8, 12,
16... ist, die Phasenlage aller elementaren Bandpaßsignale so gewählt sind, daß der Phasenstern
symmetrisch zur ψ = O-Achse ist, wobei auf der
φ = O-Achse ein elementares Bandpaßsignal zu
liegen kommt, daß -n + 1 elementare Bandpaßsignale abgespeichert werden, die im Phasenstern
weder durch Symmetrie zur φ = 0- bzw. φ = 90°-
Achse noch durch Punktsymmetrie auseinander
hervorgehen, daß von den - π + 1 gespeicherten
4
elementaren Bandpaßsignalen die restlichen- π - 1
elementaren Bandpaßsignale durch Bewerten mit +1 bzw. -1 und/oder Vorwärts- bzw. Rückwärts-Auslesen aus dem Speicher hervorgehen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der /n-ASK/n-PSK, wobei
m = 2,3,4... und π = 8,12,16... ist, die Bewertung
der elementaren Bandpaßsignale zusätzlich mit Faktoren entsprechend der für die zu übertragenden
Information charakteristischen Amplitudenstufen erfolgt
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich- η — 1 elementare
Bandpaßsignale abgespeichert werden, die durch Spiegelung an der 9; = O-Achse oder φ = 90°-
Achse des Phasensterns aus den schon im Anspruch 4 oder 5 genannten elementaren Bandpaßsignalen
hervorgehen, so daß der Speicher nur in einer Richtung ausgelesen werden mvi.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der m-ASK/n-PSK, wobei
m = 2,3,4...und/7 = 8,12,16... ist, zusätzlich
n- 1
m Amplitudenstufen auftreten, so daß der Speicher nur in einer Richtung ausgelesen werden muß und
zudem keine Amplitudenbewertung außerhalb des genannten Speichers mehr vorgenommen werden
muß.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Modem-Sendesignalen mit Quadratur-Amplituden-Modulation QAM, wobei Abtastwerte von elementaren
Bandpaßsignalen in digital codierter Form abespeichert werden, wobei die elementaren Bandpaßsignale mit von
der zu übertragenden Information abhängenden Koeffizienten bewertet werden und wobei die Modem-Sendesignale durch Oberlagerung der so bewerteten elementaren Bandpaßsignalen gebildet werden.
In der Zeitschrift AEU, Band 31, Heft 7/8,1977, Seite
261-266 ist von H. Schenk der Aufsatz »Entwurf
optimaler Sendesignale für digitale Datensender bei
beliebigen linearen Modulationsformen« veröffentlicht,
in dem beschrieben ist, wie man die Sendesignale von
Modems mit linearer Modulationsart auf einfache Weise von zwei Elementarsignalen ableiten kann, ohne
Filter und Modulatoren zu verwenden. Dabei wird vorausgesetzt, daß die zwei Elementarsignale senkrecht
aufeinander stehen und sich die restlichen Elementarsignale durch Überlagerung dieser orthogonalen Elementarsignale ableiten lassen. Diese Überlagerung beinhaltet im allgemeinen mindestens eine Addition und eine
Multiplikation, wie z.B. für 8-PSK aus Formel (t)
ersichtlich ist;
«15 =
fl>o)
(1)
Dabei ist en das Elementarsignal bei φ = 0°,
entsprechend ego das Elementarsignal bei φ = 90° und
eis das Elementarsignal bei g>
= 45°.
Die Ableitung z. B. des Elementarsignals e« erfordert
also eine Addition und eine Multiplikation, was nur durch einen zusätzlichen technischen Aufwand realisierbar
ist, außerdem wird damit die Geschwindigkeit der Schaltung herabgesetzt
Wenn in diesem Beispiel der Faktor-~und eo und e»
mit je 8 bit Wortlänge verfügbar ist, und der Digital/Analog-Wandler am Ausgang des Modemsenders
ebenfalls für 8 bit ausgelegt ist, muß ε45 auf 8 bit
abgerundet werden, was zu zusätzlichen Rundungsfehlem führt.
Aus der DE-OS 28 43 493 ist eine Schal'^ngsanordnung
zum Erzeugen von phasendifferenzmodulierten Datensignalen bekannt, bei der Basisbandsignale gespeichert
werden und eine Drehung des Phasensterns vorgenommen wird, um eine Vereinfachung der
Codierung zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Modemsendesignalen
anzugeben, bei dem explizit keine Modulation erforderlich ist, das mit geringerem Speicheraufwand und
weniger Rechenoperationen auskommt und damit eine höhere Geschwindigkeit der Schaltung ermöglicht und
das mit höherer Genauigkeit arbeitet als die bisherigen Verfahren. Dabei soll eine Weiterbildung des Verfahrens
bei 8-PSK ohne zusätzlichen Speicheraufwand und bei 4-PSK mit weniger Speicheraufwand als bisher
realisiert werden können.
Die Aufgabe wird gelöst wie im Anspruch 1 beschriebe^ Die Unteransprüche geben vorteilhafte
Weiterbildungen an.
Im folgenden sei anhand der Figuren das Verfahren näher erläutert:
Fig. la zeigt den Phasenstern eines 8-PSK-Systems
nach dem Stand der Technik;
Fig. Ib zeigt den Phasenstern eiiiss 8-PSK-Systems.
wie er beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird;
F i g. 2a zeigt den Phasenstern eines 4-PSK.-Systems
nach dem Stand der Technik;
F i g. 2b zeigt den Phasenstern eines 4-PSK-Systems,
wie er beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird;
Fig.3a zeigt den Phasenstern eines 8-PSK/4-ASK-Systems
nach dem Stand der Technik;
Fig.3b zeigt den Phasenstern eines 8-PSK/4-ASK-Systems,
wie er beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht davon aus, daß im Beispiel des 8-PSK-Systems zwei Elementarsignale
gespeichert werden, zu denen es zwei andere Elementarsignale gibt, die symmetrisch zu der Achse
ψ = 0 liegen, wobei mit der Achse φ = 0 kein
elementares Bandpaßsignal zusammenfällt (Fig. Ib).
Das Elementarsignal e_2i5=^a besteht aus genau den
gleichen Abtastwerten wie ei2A wobei lediglich die
Reihenfolge der Anordnung der Abtastwerte verschieden ist Wenn die Elementarsignale z. B. aus N
Abtastwerten bestehen (k=\(l)NX dann gelten
ίο folgende Beziehungen:
ΊινΜ) = -tojW-k+l)
<?202,5 (*) = - <?22,S (k)
eiAij I
^337,5 (*) =
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Π)
Π)
Damit entfallen bei der Herleitung der restlichen Elementarsignale aus den gespeicherten Elementarsignalen
die arithmetischen Operationen und die damit verbundenen Signalverfälschungen.
Es ergibt sich alsc im Beispiel des 4-PSK-Systems,
daß nur ein Elementarsignal gespeichert werden muß, was eine erhebliche Vereinfachung uiid eine Verbesserung
der Signalgüte bedeutet, da nur ein Elementarsignal auf eine vorgegebene Forderung hin approximiert
werden muß (F i g. 2b).
Auch im Beispiel eines 8-PSK/2-ASK-Systems läßt sich zumindest die bei dem bisherigen System
erforderliche Addition einsparen, wie anhand der F i g. 3a und 3b gezeigt werden kann. Bei gespeichertem
flo und e^o ergibt sich nach dem bisherigen Verfahren 645
wie folgt:
e45 =
(8)
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem C22.5 und β67.5 gespeichert werden, ergibt sich e_223 wie
folgt:
^-22,5
0,85
(9)
Verbesserungen bezüglich der Signalgüte und verminderter Rechenaufwand sind für /n-ASK/n-PSK-Systeme
(m = 2, 3, 4,...; π = 8, 12, 16,...) mit einer
Variante des beschriebenen Verfahrens auch dann mög'ich, wenn man von den nichtgedrehten Phasensternen
(F i g. la bzw. Fi g. 3a) ausgeht. Im Fall der 8 PSK
sind z. B. die elementaren Bandpaßsignale ej>
£45 und C90
abzuspeichern, von denen die restlichen wie beschrieben abgeleitet werden können. Entsprechend sind bei
dieser Variante bei 2-ASK/8-PSK ebenfalls nur eb, e45
eo und β» mit einer oder zwei Amplitudenstufen abzuspeichern,
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zum Erzeugen von Modem-Sendesignalen mit Quadratur-Amplituden-Modulation
QAM, wobei Abtastwerte von elementaren Bandpaßsignalen in digital codierter Form abgespeichert
werden, wobei die elementaren Bandpaßsignale mit von der zu übertragenden Information abhängenden
Koeffizienten bewertet werden, und wobei die ι ο Modem-Sendesignale durch Oberlagerung der so
bewerteten elementaren Bandpaßsignalen gebildet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß im Fall der /7-PSK, wobei π = 4,8,12,16... ist,
die Phasenlagen aller elementaren Bandpaßsignale is so gewählt sind, daß der Phasenstern symmetrisch
zur φ = O-Achse ist, wobei mit der φ = O-Achse
kein elementares Bandpaßsignal zusammenfällt,
Priority Applications (4)
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DE2913669A DE2913669C2 (de) | 1979-04-05 | 1979-04-05 | Verfahren zum Erzeugen von Modem-Sendesignalen mit Quadratur-Amplituden-Modulation QAM |
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