Signaalikonstellaatio ( eng. konstellaatiokaavio ) - esitys manipuloitujen radiosignaalien kompleksiamplitudin kaikista mahdollisista arvoista kompleksitasolla .
Kaikki mahdolliset radiosignaalin kompleksisen amplitudin arvot esitetään pisteinä kaksiulotteisessa sirontakaaviossa kompleksitasossa . Abstraktimmin kaavio merkitsee kaikki arvot, jotka voidaan valita tietyllä manipulointikaaviolla, kompleksitason pisteiksi. Radiosignaalin kompleksisen amplitudin mittaamisen tuloksena saatuja signaalikonstellaatioita voidaan käyttää manipuloinnin tyypin, häiriön tyypin ja särötason määrittämiseen.
| Binary Phase Shift Keying (BPSK) | Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) | Oktaalinen vaihesiirtoavain (8-PSK) | Signaalikonstellaatio suorakaiteen muotoiselle 16- CHAM :lle . |
Esitettäessä lähetetty symboli kompleksilukuna ja moduloitaessa kantoaaltotaajuussignaalin kosini- ja sinikomponentteja , vastaavasti sen reaali- ja imaginaariosia, symboli voidaan lähettää kahdella kantoaaltoalueella samalla taajuudella. Usein tällaisia kantoaaltoja kutsutaan kvadratuurikantoaaltoiksi . ilmaisin demoduloimaan molempia kantoaaltoja itsenäisesti Kvadratuurimodulaation ytimessä on kahden itsenäisesti moduloidun kantoaallon käytön periaate . Yksinkertaisessa vaihesiirtoavainnuksessa moduloivan symbolin argumentista tulee kantoaaltosignaalin vaihe.
Jos symbolit esitetään kompleksilukuina, ne voidaan esittää pisteinä kompleksitasossa. Reaali- ja imaginaariakseleita kutsutaan usein vaiheiksi (in-phase) tai I-akseliksi ja kvadratuuriksi (kvadratuuri) tai Q-akseliksi. Kun piirrät pisteitä kaavion eri symboleista, voit saada signaalikonstellaatiota. Kaavion pisteitä kutsutaan usein signaalipisteiksi (tai konstellaatiopisteiksi). Ne edustavat joukkoa moduloivia symboleja , eli moduloivaa aakkostoa .
Lohko- tai konvoluutiokoodausta käytettäessä radioviestinnän kohinansietokykyä lisätään laajentamalla taajuuskaistaa ja monimutkaisemalla radiolaitteita ilman signaali-kohinasuhdetta (SNR) nostamatta. Kohinansietokyvyn ylläpitämiseksi samalla SNR:llä voidaan käyttää käytettävää kaistanleveyttä pienentää ja radiolaitteita yksinkertaistaa käyttämällä säleikön koodattua modulaatiota (TCM), jonka Ungerbock kehitti ensimmäisen kerran vuonna 1982 . TCM:n ytimessä on yhteinen koodauksen ja moduloinnin prosessi .
Jos käytetään yhdistettyä kooderia/modulaattoria, jonka yleinen rakenne on esitetty kuvassa, niin bitin b0 avulla voit valita toisen kahdesta ensimmäisestä jaosta syntyneestä konstellaatiosta. Lisäksi valinta määräytyy bittien b1 ja b2 mukaan.
Harkitse havaitsemista suurimman todennäköisyyden menetelmän perusteella . Kun radiosignaali vastaanotetaan demodulaattorissa, vastaanotettu symboli estimoidaan, joka vääristyy lähetyksen tai vastaanoton aikana (esimerkiksi additiivisen valkoisen Gaussin kohinan , häipymisen , monitie-etenemisen , vaimennuksen , häiriöiden ja radiolaitteiden epätäydellisyyksien vuoksi). Demodulaattori valitsee parhaan approksimation lähetetylle symbolille, ts. signaalikonstellaation lähin piste euklidisen metriikan mukaan . Jos signaalin vääristymä on riittävän voimakas, voidaan valita eri piste kuin lähetetty ja demodulaattori antaa väärän tuloksen. Siten kahden lähimmän konstellaatiopisteen välinen etäisyys määrittää manipulaation kohinansietokyvyn .
Vastaanotettujen signaalien analysointia varten konstellaatio helpottaa tietyntyyppisten signaalin vääristymien havaitsemista. Esimerkiksi,
Signaalikonstellaatiot antavat samanlaisen kuvan kuin yksiulotteisten signaalien silmäkaavio . Silmäkaavioita käytetään värinän määrittämiseen yksittäisessä modulaatiomittauksessa.