Modulacja hierarchiczna - Hierarchical modulation
Modulacja pasma |
---|
Modulacja analogowa |
Modulacja cyfrowa |
Modulacja hierarchiczna |
Rozszerzać zakres |
Zobacz też |
Modulacja hierarchiczna , zwana także modulacją warstwową , jest jedną z technik przetwarzania sygnałów służących do multipleksowania i modulowania wielu strumieni danych w jeden pojedynczy strumień symboli, w którym symbole warstwy podstawowej i symbole warstwy wzbogacającej są synchronicznie nadpisywane przed transmisją.
Modulacja hierarchiczna jest szczególnie stosowana w celu złagodzenia efektu klifu w telewizji cyfrowej, w szczególności w telewizji mobilnej , zapewniając sygnał awaryjny (niższej jakości) w przypadku słabych sygnałów, umożliwiając łagodną degradację zamiast całkowitej utraty sygnału. Została ona szeroko sprawdzona i uwzględniona w różnych standardach, takich jak DVB-T , MediaFLO , UMB ( Ultra Mobile Broadband , nowy standard sieci komórkowej 3.5 generacji opracowany przez 3GPP2) i jest badany pod kątem DVB-H .
Modulacja hierarchiczna jest również uważana za jedną z praktycznych implementacji wstępnego kodowania superpozycji , która może pomóc w osiągnięciu maksymalnej sumy kanałów nadawczych. Gdy przesyłane są sygnały modulowane hierarchicznie, użytkownicy z dobrym odbiorem i zaawansowanymi odbiornikami mogą demodulować wiele warstw. Dla użytkownika z konwencjonalnym odbiornikiem lub słabym odbiorem może jedynie demodulować strumień danych osadzony w warstwie bazowej. Dzięki modulacji hierarchicznej operator sieci może kierować do użytkowników różnego typu z różnymi usługami lub QoS .
Jednak tradycyjna modulacja hierarchiczna jest obarczona poważnymi zakłóceniami międzywarstwowymi (ILI), które mają wpływ na osiągalną szybkość transmisji symboli.
Przykład
Na przykład, rysunek przedstawia schemat warstw z warstwą bazową QPSK i warstwą wzbogacającą 64QAM . Pierwsza warstwa to 2 bity (reprezentowane przez zielone kółka). Detektor sygnału musi tylko ustalić, w której ćwiartce znajduje się sygnał, aby odzyskać wartość (która wynosi „10”, zielone kółko w prawym dolnym rogu). W lepszych warunkach sygnału detektor może dokładniej określić fazę i amplitudę, aby odzyskać cztery dodatkowe bity danych („1101”). Zatem warstwa podstawowa zawiera „10”, a warstwa wzmacniająca zawiera „1101”.
Interferencja międzywarstwowa
W przypadku symbolu modulowanego hierarchicznie z warstwą podstawową QPSK i warstwą wzbogacającą 16QAM, strata przepustowości warstwy podstawowej wynosi do około 1,5 bita/symbol z całkowitym stosunkiem sygnału do szumu (SNR) odbieranego na poziomie około 23 dB , około minimum potrzebna do porównywalnej niehierarchicznej modulacji 64QAM. Ale niewarstwowy 16QAM z tym samym SNR zbliżyłby się do pełnej przepustowości. Oznacza to, ze względu na ILI, około 1,5/4 = 37,5% straty osiągalnej przepustowości warstwy podstawowej. Ponadto, z powodu ILI i niedoskonałej demodulacji symboli warstwy podstawowej, wzrasta również współczynnik błędu demodulacji symboli warstwy wyższej.
Zobacz też
- Adaptacja łącza
- Skalowalne kodowanie wideo H.264
- Rozszerzenia skalowalności H.265 (SHVC)
- Skalowalne kodowanie wideo AV1
- MPEG-4 SLS
- MPEG-5 Część 2 / Kodowanie wideo o niskiej złożoności / LC EVC
- DTS-HD MA
- Peeling Ogg Vorbis bitrate
- Tryb hybrydowy WavPack
- Skalowalność JPEG 2000 SNR
Bibliografia
- H. Méric, J. Lacan, F. Arnal, G. Lethievent, M.-L. Boucheret, Łączenie kodowania adaptacyjnego i modulacji z modulacją hierarchiczną w systemach satelitarnych , IEEE Transactions on Broadcasting , tom. 59, nr 4 (2013), s. 627-637.
- Shu Wang, Soonyil Kwon i Yi, BK, O wzmocnieniu modulacji hierarchicznej , Międzynarodowe sympozjum IEEE na temat szerokopasmowych systemów multimedialnych i nadawania , 31 marca 2008 – 2 kwietnia 2008, Las Vegas, NV, (2008), s. 1-6.
- Seamus O Leary, „ Hierarchical transmission and COFDM systems ”, Opublikowane w: IEEE Transactions on Broadcasting ( Tom: 43, wydanie: 2, czerwiec 1997) Strony: 166 - 174
Zewnętrzne linki
- Hierarchiczna modulacja wyjaśniona w Wayback Machine (archiwum 25.03.2012)
- Modulacja hierarchiczna w DVB