Hierarchická modulace - Hierarchical modulation

Hierarchická modulace, také zvaný vrstvená modulace, jeden z zpracování signálu techniky pro multiplexování a modulační více datových toků do jednoho jediného proudu symbolů, kde jsou před přenosem synchronně přehrány symboly základní vrstvy a symboly vylepšené vrstvy.

Hierarchická modulace se používá zejména ke zmírnění útesový efekt v digitální televize vysílání mobilní televize, poskytnutím záložního signálu (nižší kvality) v případě slabého signálu, povolením půvabná degradace místo úplné ztráty signálu. Bylo široce prokázáno a zahrnuto do různých standardů, jako je DVB-T, MediaFLO, UMB (Vysoce mobilní širokopásmové připojení, nový standard mobilní sítě 3,5. generace vyvinutý společností 3GPP2) a je předmětem studie pro DVB-H.

Hierarchická modulace je také brána jako jedna z praktických implementací předkódování superpozice, která může pomoci dosáhnout maximální souhrnné rychlosti vysílacích kanálů. Při přenosu hierarchicky modulovaných signálů mohou uživatelé s dobrým příjmem a pokročilými přijímači demodulovat více vrstev. Pro uživatele s konvenčním přijímačem nebo špatným příjmem může demodulovat pouze datový proud vložený do základní vrstvy. S hierarchickou modulací může provozovatel sítě cílit na uživatele různých typů s různými službami nebo QoS.

Tradiční hierarchická modulace však trpí vážnou mezivrstvovou interferencí (ILI) s dopadem na dosažitelnou symbolovou rychlost.

Příklad

Layered Modulation Constellation

Například obrázek zobrazuje schéma vrstvení s QPSK základní vrstva a 64QAM vrstva vylepšení. První vrstva je 2 bity (představované zelenými kruhy). Detektor signálu potřebuje pouze zjistit, ve kterém kvadrantu je signál, aby obnovil hodnotu (což je „10“, zelený kruh v pravém dolním rohu). V lepších podmínkách signálu může detektor přesněji určit fázi a amplitudu, aby získal další čtyři bity dat („1101“). Základní vrstva tedy nese „10“ a vylepšení vrstva „1101“.

Mezivrstvové rušení

U hierarchicky modulovaného symbolu se základní vrstvou QPSK a vylepšovací vrstvou 16QAM je ztráta propustnosti základní vrstvy až asi 1,5 bitu / symbol s celkovým příjmem odstup signálu od šumu (SNR) kolem 23 dB, o minimu potřebném pro srovnatelnou nehierarchickou modulaci, 64QAM. Ale nevrstvená 16QAM se stejným SNR by se blížila plné propustnosti. To znamená, kvůli ILI, asi 1,5 / 4 = 37,5% ztráta dosažitelné propustnosti základní vrstvy. Kromě toho se díky ILI a nedokonalé demodulaci symbolů základní vrstvy zvyšuje také míra demodulační chyby symbolů vyšší vrstvy.

Viz také

Přizpůsobení odkazu
Mipmap, Pyramida (zpracování obrazu) - podobné techniky při zpracování obrazu

Reference

H. Méric, J. Lacan, F. Arnal, G. Lesthievent, M.-L. Boucheret, Kombinace adaptivního kódování a modulace s hierarchickou modulací v systémech Satcom, Transakce IEEE ve vysílání, Sv. 59, č. 4 (2013), str. 627-637.
H. Jiang a P. Wilford, Hierarchická modulace pro upgrade systémů digitálního vysílání, Transakce IEEE o vysílání, Sv. 51, č. 2 (2005), str. 223-229.
Shu Wang, Soonyil Kwon a Yi, B.K., Na posílení hierarchické modulace, IEEE International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting, 31. března 2008 - 2. dubna 2008, Las Vegas, NV, (2008), s. 1-6.

externí odkazy

Hierarchická modulace vysvětlena na Wayback Machine (archivováno 2012-03-25)
Hierarchická modulace pod DVB