НОВЫЙ ФОРМАТ МОДУЛЯЦИИ 2-12QAM

Аннотация

16-квадратурная амплитудная модуляция (16QAM) является предпочтительным форматом модуляции для многих стандартов связи и вещания. Однако производительность общих «практических» систем связи/вещания, использующих 16QAM, далека от предела Шеннона, поскольку существует потребность в резервировании мощности для борьбы с нелинейными искажениями, генерируемыми выходом усилителей большой мощности. В этой статье мы предлагаем перейти от 16QAM к модуляции 12QAM без каких-либо изменений аппаратного обеспечения и с незначительными изменениями в алгоритме отображения, исключив четыре точки созвездия с самой высокой энергией сигнала. Однако, чтобы гарантировать, что никакие данные не будут потеряны и сохранена спектральная эффективность, мы предлагаем объединить два символа 12QAM в 4-мерный сигнал с соответствующим отображением, получая желаемую модуляцию 2-12QAM. Мы предлагаем использовать код прямого исправления ошибок (FEC) со скоростью 6/7 в сочетании с 2-12QAM, который отображает 7 двоичных входных цифр в 2 двенадцатиричных символах, которые выбирают соответствующие сигналы из традиционного модулятора 16QAM. Предложенный новый формат модуляции имеет спектральную эффективность 3 бита/символа, такую же спектральную эффективность, что и унаследованная схема 16QAM, когда формат модуляции 16QAM связан со скоростью 3/4 FEC. Удаление символов 16QAM с наивысшей энергией представляет пиковый прирост энергии 2,55 дБ и средний прирост энергии 1,35 дБ, что компенсируется увеличением кодовой скорости на 0,58 дБ, с 3/4 до 6/7. Кроме того, предложенная схема имеет явное преимущество использования существующего аппаратного обеспечения модулятора/демодулятора 16QAM и поддержки совместимости с существующими стандартами, хотя и с простыми изменениями в отображении, которые могут быть достигнуты посредством обновления программного обеспечения. Мы показываем, что предлагаемый метод позволяет получить усиление мощности не менее 2 дБ без ущерба для спектральной эффективности или дополнительной аппаратной сложности.