Перевод названия: Implementation of modified signal code constructions
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2019
Идентификатор DOI: 10.18127/j20700784-201912-32
Ключевые слова: модуляция, сигнальные конструкции, помехоустойчивость, DVB-S2, спутниковая связь, modulation, signal structures, noise immunity, satellite communication
Аннотация: Постановка проблемы. Современные спутниковые системы связи используют большое число различных модуляций. Стандарт DVB-S2 описывает такие модуляции, как QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK. Критерием для выбора модуляций является характеристика соотношения энергии символа к спектральной плотности мощности шума канала ES/N0. Модифицируя модуляцию, можно понизить нижнюю рабочую границу отношения ES/N0. Цель. Описать реализацию модифицированного созвездия из восьми точек, работающего при меньшем отношении ES/N0. Результаты. Представлены результаты практической реализации модифицированной сигнальной конструкции фазово-амплитудной модуляции в сетях спутниковой связи. Приведена модель модифицированной сигнальной конструкции, определен рабочий диапазон отношения сигнал/шум модуляции с модифицированным созвездием. Определены основные практические аспекты реализации модуляции с измененным созвездием: модуля фазовой автоподстройки частоты, дескремблера, модуля вычисления мягких метрик. Проведены результаты тестирования и сравнения рабочего диапазона отношения сигнал/шум для модуляций 8PSK, 1+7APSK на различных кодовых скоростях. Практическая значимость. Модифицированная сигнально-кодовая конструкция обеспечивает выигрыш по отношению сигнал/шум до 1 дБ. Modern communication systems are using a large number of different modulations. The DVB-S2 standard describes such modulations as QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK. A limitation for the choice of modulations is the characteristic of the ratio of signal energy per symbol to channel noise. By modifying the modulation and decrease the lower bound of the ratio, we can increase the spectral efficiency. In this paper we describe modified phase-shift keying modulation for eight points. One of the points is moved to the center of the signal structure, the rest are distributed around the circle. This modulation named 1+7APSK. This modification leads to an increase in the Euclidean distance between points. This allows us to increase the noise immunity of the modulation. For the practical implementation of this modulation, it is necessary to change the following modules of the demodulator. First module, it is phase locked loop (PLL). The determination of phase error is performed without known data (NDA), using a blind method of synchronization. To determine and correct a phase error, the received signal is transferred from the in-phase-quadrature basis (I, Q) to the amplitude-phase basis using the CORDIC algorithm. The center point must be cut off in amplitude so that the PLL module is not disturbed. Second module is descrambler. Descrambling for modified constellation differ from standard descrambling of 8PSK. Instead of reversing I and Q components of signal constellation, this descrambler reversing only Q component. Thus, points with codes 110 and 111, 010 and 101, 100 and 011 are scrambled, respectively. While points with codes 000 and 001 are not scrambled, that is, sequences of such points can affect the signal spectrum. Third module is module of computing Log-Likelihood Ratio (LLR). This module calculates the Euclidean distance to the nearest zero and one of each of the three bits of the character code. Depending on the distance, the point is assigned an LLR metric for each bit. We have to change coordinates of points of signal constellation for this module to proper work. As a result, we achieved ~ 1 dB difference between 8PSK and 1+7APSK modulations on high code speed without significant changes in hardware implementation.
Журнал: Успехи современной радиоэлектроники
Выпуск журнала: № 12
Номера страниц: 205-209
ISSN журнала: 20700784
Место издания: Москва
Издатель: Общество с ограниченной ответственностью "Издательство "Радиотехника"