устройство и способ определения метода модуляции в системе связи

Формула изобретения

1. Способ выбора одного из модуляторов, имеющих разные порядки модуляции, для модулирования субпакета, являющегося кодовым словом, выводимым из кодера, который принимает кодерный пакет (КП), заключающийся в том, что вычисляют произведение порядка модуляции на частоту следования кодов (ППМЧСК), являющееся отношением размера КП и числа информационных модуляционных символов, сравнивают ППМЧСК с некоторым пороговым значением для выбора одного из модуляторов и выбирают модулятор, имеющий относительно высокий порядок модуляции, из числа модуляторов, если ППМЧСК превышает пороговое значение, и модулятор, имеющий относительно низкий порядок модуляции, из числа модуляторов, если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что число информационных модуляционных символов определяют по длительности передачи КП и заданной скорости передачи данных.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что число информационных модуляционных символов является произведением числа имеющихся кодов Уолша, числа временных интервалов из расчета на один субпакет и числа элементов сигнала для заданной длины кода Уолша.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что число элементов сигнала для заданной длины кода Уолша равно 48.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что если задана максимальная длина кода Уолша, то числом информационных модуляционных символов является произведение длительности передачи КП на скорость передачи данных.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что пороговое значение устанавливают для выбора либо модулятора квадратурной фазовой манипуляции (КФМ-модулятора), либо модулятора шестнадцатеричной квадратурной амплитудной модуляции (16-КАМ-модулятора).

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что дополнительно выбирают 16-КАМ-модулятор, если ППМЧСК превышает пороговое значение.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что дополнительно выбирают КФМ-модулятор, если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению.

9. Передатчик в системе связи, содержащий кодер для кодирования кодерного пакета (КП), совокупность модуляторов, имеющих разные порядки модуляции, для модулирования субпакетов, являющихся кодовыми словами, выводимыми из кодера, селектор для выбора одного из модуляторов путем сравнения произведения порядка модуляции на частоту следования кодов (ППМЧСК), являющегося отношением размера КП и числа информационных модуляционных символов, с некоторым пороговым значением, причем выбранный модулятор имеет относительно высокий порядок модуляции, если ППМЧСК превышает пороговое значение, и имеет относительно низкий порядок модуляции, если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению, и переключатель для переключения выхода кодера на выбранный модулятор по результату сравнения селектора.

10. Передатчик по п.9, отличающийся тем, что число информационных модуляционных символов является произведением числа имеющихся кодов Уолша, числа временных интервалов из расчета на один субпакет и числа элементов сигнала для заданной длины кода Уолша.

11. Передатчик по п.10, отличающийся тем, что число элементов сигнала для заданной длины кода Уолша равно 48.

12. Передатчик по п.9, отличающийся тем, что селектор определяет число информационных модуляционных символов по длительности передачи КП и заданной скорости передачи данных.

13. Передатчик по п.12, отличающийся тем, что если задана максимальная длина кода Уолша, то селектор определяет число информационных модуляционных символов путем вычисления произведения длительности передачи КП на скорость передачи данных.

14. Передатчик по п.9, отличающийся тем, что совокупность модуляторов включает в себя модулятор квадратурной фазовой манипуляции (КФМ-модулятор) и модулятор шестнадцатеричной квадратурной амплитудной модуляции (16-КАМ-модулятор).

15. Передатчик по п.14, отличающийся тем, что селектор выбирает 16-КАМ-модулятор, если ППМЧСК превышает пороговое значение.

16. Передатчик по п.14, отличающийся тем, что селектор выбирает КФМ-модулятор, если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению.

17. Способ определения порядка модуляции и частоты следования кодов в системе связи, имеющей кодер для кодирования кодерного пакета (КП) и некоторую совокупность модуляторов для модулирования субпакета, являющегося кодовым словом, выводимым из кодера, заключающийся в том, что вычисляют произведение порядка модуляции на частоту следования кодов (ППМЧСК), являющееся отношением размера КП и числа информационных модуляционных символов, и сравнивают ППМЧСК с некоторым пороговым значением и определяют порядок модуляции для выбора одного из модуляторов, имеющего относительно высокий порядок модуляции, если ППМЧСК превышает пороговое значение, и имеющего относительно низкий порядок модуляции, если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению, и определяют частоту следования кодов для кодера согласно ППМЧСК и порядку модуляции.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что число информационных модуляционных символов является произведением числа имеющихся кодов Уолша, числа временных интервалов из расчета на один субпакет и числа элементов сигнала для заданной длины кода Уолша.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что число элементов сигнала для заданной длины кода Уолша равно 48.

20. Способ по п.17, отличающийся тем, что пороговое значение устанавливают для выбора либо модулятора квадратурной фазовой манипуляции (КФМ-модулятора), либо модулятора шестнадцатеричной квадратурной амплитудной модуляции (16-КАМ-модулятора).

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно выбирают 16-КАМ-модулятор, если ППМЧСК превышает пороговое значение.

22. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно выбирают КФМ-модулятор, если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению.

23. Передатчик в системе связи, содержащий кодер для кодирования кодерного пакета (КП), совокупность модуляторов, имеющих разные порядки модуляции, для модулирования субпакетов, являющихся кодовыми словами, выводимыми из кодера, селектор для вычисления произведения порядка модуляции на частоту следования кодов (ППМЧСК), являющегося отношением размера КП и числа информационных модуляционных символов, для сравнения ППМЧСК с некоторым пороговым значением, для определения порядка модуляции для выбора одного из модуляторов, имеющего относительно высокий порядок модуляции, если ППМЧСК превышает пороговое значение, и имеющий относительно низкий порядок модуляции, если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению, и для определения частоты следования кодов для кодера согласно ППМЧСК и порядку модуляции и переключатель для переключения выхода кодера на выбранный модулятор по результату сравнения селектора.

24. Передатчик по п.23, отличающийся тем, что селектор определяет число информационных модуляционных символов путем умножения числа имеющихся кодов Уолша, числа временных интервалов из расчета на один субпакет и числа элементов сигнала для заданной длины кода Уолша.

25. Передатчик по п.24, отличающийся тем, что число элементов сигнала для заданной длины кода Уолша равно 48.

26. Передатчик по п.23, отличающийся тем, что совокупность модуляторов включает в себя модулятор квадратурной фазовой манипуляции (КФМ-модулятор) и модулятор шестнадцатеричной квадратурной амплитудной модуляции (16-КАМ-модулятор).

27. Передатчик по п.26, отличающийся тем, что селектор выбирает 16-КАМ-модулятор, если ППМЧСК превышает пороговое значение.

28. Передатчик по п.26, отличающийся тем, что селектор выбирает КФМ-модулятор, если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение в общем относится к системе связи, использующей изменяемый метод передачи, и в частности - к устройству и способу определения оптимального метода передачи и частоты следования кодов в данной аппаратурной среде.

Уровень техники

Хотя обычная система связи применяет фиксированный метод передачи данных, но к настоящему времени разработана техника связи для передачи данных в соответствии с изменяемым методом передачи. Например, система мобильной связи нового поколения, разработанная 3GPP2, 2СП3П (2-й Совместный Проект 3-го Поколения), применяет изменяемый метод передачи.

Представленное группой L3QS (Lucent Technology Co., LSI Co., LG Electronics, Qualcomm Co., Samsung Electroniсs Co.) основное предложение, которое было внесено в рабочие группы TSG-C WG5 Проекта 2СП3П в июне 2000 г. для стандартизации норматива 1x EV-DV (1x Evolution-Data and Voice), разработанного Проектом 2СП3П, представляет обобщение скоростей передачи данных для шести размеров кодерного пакета КП (т.е. 384, 768, 1536, 2304, 3072 и 3840 битов) в шести таблицах. Эти таблицы скорости передачи данных разработаны для повышения коэффициента использования канала передачи путем обеспечения некоторого набора пакетов, передаваемых в каждый данный момент. КП представляет собой пакет, вводимый в кодер. Необходимо выбрать соответствующий размер КП из числа шести размеров КП в соответствии с состоянием канала, незавершенными заданиями по данным (т.е. статус буферных запоминающих устройств, имеющих данные, полученные от более верхнего уровня) и в соответствии с числом имеющихся кодов Уолша (ЧИКУ). Одним из важных факторов при выборе размера КП является выбор метода модуляции. Например, для пакетов с одинаковым размером КП можно применить разные методы модуляции и разную частоту следования кодов с исправлением ошибок – в зависимости от их длительности передачи и ЧИКУ.

Каждая таблица скорости передачи данных перечисляет от 69 до 111 разных сочетаний модуляции и частоты следования кодов в соответствии с числом имеющихся кодов Уолша (ЧИКУ) и числом временных интервалов из расчета на один субпакет. Например, если размер КП=384, ЧИКУ=28, и число временных интервалов ЧВИ=8, то порядок модуляции=2 (квадратурная фазовая манипуляция (КФМ)) и частота следования кодов=0,017857. Если размер КП=384, ЧИКУ=27, и ЧВИ=8, то порядок модуляции=2 (КФМ), и частота следования кодов=0,037037. Поэтому очень важно выбрать оптимальный метод модуляции и частоту следования кодов в данной аппаратурной среде в системе связи с помощью изменяемого во времени метода передачи.

Сущность изобретения

Поэтому задача данного изобретения заключается в создании критерия выбора адаптивной модуляции и кодирования (АМК) и в создании устройства и способа определения наиболее эффективного метода модуляции и частоты следования кодов с исправлением ошибок на основе этого критерия.

Для решения этой задачи и для других задач в системе связи, использующей изменяемый метод передачи, предложены устройство и способ определения оптимального метода модуляции и оптимальной частоты следования кодов. В передатчике системы связи кодер кодирует кодерный пакет (КП), при этом некоторая совокупность модуляторов с разными порядками модуляции модулирует субпакеты, являющиеся кодовыми словами, выводимыми из кодера. Селектор выбирает один из модуляторов путем сравнения произведения порядка модуляции на частоту следования кода (ППМЧСК), которое является отношением размера КП и числа информационных модуляционных символов, и путем сравнения ППМЧСК с некоторым пороговым значением.

Краткое описание чертежей

Упомянутые и прочие задачи, признаки и преимущества данного изобретения станут более очевидными из приводимого ниже подробного описания в совокупности с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг.1 иллюстрирует три линии, указывающие Ec/Nt (дБ), необходимое для обеспечения 1% КОП относительно ППМЧСК в КФМ, 8-МФн (фазовая манипуляция) и 16-КАМ (квадратурная амплитудная модуляция), если размер КП составляет 384 бита;

Фиг.2 иллюстрирует три линии, указывающие Ec/Nt (дБ), необходимое для обеспечения 1% КОП относительно ППМЧСК в КФМ, 8-МФн и 16-КАМ, если размер КП составляет 1536 битов;

Фиг.3 иллюстрирует три линии, указывающие Ec/Nt (дБ), необходимое для обеспечения 1% КОП относительно ППМЧСК в КФМ, 8-МФн и 16-КАМ, если размер КП составляет 3072 бита;

Фиг.4 – блок-схема, иллюстрирующая метод модуляции, определяющий процедуру в соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения;

Фиг.5 – блок-схема устройства, выбирающего модулятор, в соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения;

Фиг.6 – блок-схема устройства, выбирающего демодулятор, в соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения.

Подробное описание предпочтительного осуществления

Предпочтительное описание изобретения излагается ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. В излагаемом ниже описании хорошо известные функции или конструкции подробно не описываются, чтобы не перегружать изобретение ненужными подробностями.

Описание представляет собой рассмотрение взаимосвязи между каждой скоростью передачи данных и методом модуляции/частотой следования кодов – критерия определения оптимального порядка модуляции; и выбора метода модуляции (или порядка модуляции)/частоты следования кодов согласно этому критерию. Согласно варианту осуществления данного изобретения произведение порядка модуляции на частоту следования кодов (ППМЧСК) дано в качестве критерия выбора метода модуляции/частоты следования кодов. Поэтому также будут описаны вычисление ППМЧСК и способ и устройство для выбора метода модуляции и частоты следования кодов согласно ППМЧСК.

Необходимо отметить, что термины “метод модуляции” и “порядок модуляции” используются в одинаковом значении. Как указано выше, “КП” является пакетом, кодируемым в кодере, а “субпакет” является кодовым словом, выводимым из кодера. Устройство, формирующее субкод (или устройство, формирующее квазидополняющий турбо-код), можно использовать как кодер (см. Фиг.2 в заявке на патент Кореи №2001-63518 -–"Code Generating Apparatus and Method in a Communication System” (Способ и устройство для формирования кода в системе связи), поданной заявителем 15 октября 2001 г.). Согласно указанной заявке устройство, формирующее квазидополняющий турбо-код (КДТК), содержит канальный кодер для турбо-кодирования входного потока информационных битов и генератор субкодов для формирования субкодов путем отбрасывания и повтора кодовых символов, получаемых от канального кодера. Частота следования кодов, равная R=1/5, имеется для канального кодера, и частота следования кодов, равная R=2/3, 1/3 или 1/6, имеется для генератора субкодов. Первая частота следования кодов называется основной частотой следования кодов, а последняя – частотой следования кодов, частотой следования субкодов. Субпакет является термином, указывающим кодовое слово, кодируемое с частотой следования субкодов. При использовании турбо-кодера субпакетом является кодовое слово, кодируемое с основной частотой следования кодов. Нужно отметить, что эти термины использованы в известном уровне техники.

Определение ППМЧСК

Общеизвестно, что приращение коэффициента кодирования увеличивается медленно, так как частота следования кодов снижается в цифровой системе связи, использующей коды с исправлением ошибок. Коэффициент кодирования является относительным коэффициентом, являющимся результатом использования кода с исправлением ошибок, и который в ином случае не мог бы быть получен. Другими словами, коэффициент ошибок в битах (КОБ) постепенно доходит до своей точки насыщения по мере снижения частоты следования кодов. Напротив, с увеличением частоты следования кодов приращения коэффициента кодирования и КОБ быстро снижаются. В данной области техники это явление хорошо известно как результат “Теории пропускной способности канала Шеннона”. Поэтому упоминаемые выше характеристики подробно не описываются, и нужно указать, что данное изобретение реализуется на основе известных принципов.

При одинаковом отношении сигнал-шум (ОСШ) КОБ изменяется в ограниченных пределах в соответствии с повышением или снижением порядка модуляции при цифровой модуляции. В частности, повышенный ОСШ требуется для цифрового метода модуляции с более высоким порядком модуляции для обеспечения одинакового КОБ. Поэтому, если система использует заданную скорость передачи модуляционных символов, то можно обеспечить многие комбинации порядка модуляции/частоты следования кодов.

С учетом характеристик кодов с исправлением ошибок и характеристик цифровой модуляции более эффективным будет использование метода модуляции, имеющего низкий порядок при низкой частоте следования кодов, например - квадратурная фазовая манипуляция (КФМ) QPSK, вместо дальнейшего уменьшения общей частоты следования кодов с помощью метода модуляции, имеющего высокий порядок. Напротив, будет более целесообразным использование метода модуляции, имеющего высокий порядок с высокой частотой следования кодов, чтобы исключить возрастание коэффициента ошибок.

При этом, поскольку частоту следования кодов вычисляют, чтобы добиться одинаковой эффективности использования спектра после определения порядка модуляции, поэтому точную частоту следования кодов нельзя определить до определения порядка модуляции. Поэтому новая функция будет определена как кпд энергетического спектра с помощью как порядка модуляции, так и частоты следования кодов в соответствии с данным изобретением.

Исходя из таблиц скорости передачи шести данных в указанном выше основном предложении группы L3QS, число символов информационных модуляционных символов является функцией ЧИКУ и ЧВИ в передатчике, которую можно выразить как

где 1536 (=(1,2288×10⁶)×(1,25×10 ^-3)) является числом псевдошумовых (ПШ) элементов сигнала во временном интервале, равном 1,25 мсек при скорости 1,2288 мегаэлементов/сек. Число информационных модуляционных символов можно вычислить следующим образом:

После определения произведения порядка модуляции на частоту следования кодов по Уравнению (2) как ППМЧСК:

что является специальным уравнением Уравнения (2). Уравнение (3) характеризует ППМЧСК, когда скорость передачи элементов сигнала составляет 1,2288 мегаэлементов/сек и когда длительность временного интервала составляет 1,25 мсек. 48 есть число модуляционных символов, покрытых кодом Уолша длиной 32, в течение временного интервала, равного 1,25 мсек. Поэтому 48×ЧИКУ дает число модуляционных символов в течение временного интервала длительностью 1,25 мсек. Следовательно, числом информационных модуляционных символов будет: 48×ЧИКУ×ЧВИ. При максимальном ЧИКУ (т.е. 32) число информационных модуляционных символов будет произведением длительности передачи для КП (=1,25 мсек длительности временного интервала×ЧВИ) на скорость передачи элементов сигнала, равной 1,2288 мегаэлемент/сек.

Как указано выше, ППМЧСК зависит от размера КП, от ЧИКУ и ЧВИ. Если известны эти параметры, можно будет определить ППМЧСК. Поэтому порядок модуляции возрастает с уменьшением частоты следования кодов, и наоборот.

При данном порядке модуляции очень низкое ППМЧСК равнозначно очень низкой частоте следования кодов. Например, порядок модуляции для КФМ равен 2. Если ППМЧСК=0,5, то частота следования кодов равна 1/4 (=0,5/2). Напротив, очень высокое ППМЧСК равнозначно очень высокой частоте следования кодов. Например, если ППМЧСК=4/3 при КФМ, то частота следования кодов равна 2/3 (=(4/3)/2). Поэтому, если имеется несколько методов модуляции, например – КФМ, 8-ФМн (Фазовая Манипуляция), 16-КАМ (квадратурная амплитудная модуляция) и 64-КАМ, и если ППМЧСК невелико, то предпочтительно использовать КФМ с относительно низким порядком модуляции. Если ППМЧСК относительно велико, то предпочтительны 8-ФМн, 16-КАМ или 64-КАМ по причине их относительно высоких порядков модуляции. Порядки модуляции в КФМ, 8-ФМн и 16-КАМ: 2, 3 и 4, соответственно. Но если ППМЧСК не является ни высоким, ни низким, то будет нелегко определить метод модуляции, который нужно выбрать. Определение порядка модуляции не на основе верного критерия может снизить пропускную способность системы. В данном изобретении метод модуляции выбирают следующим образом.

Сначала необходимо проанализировать диапазон ППМЧСК по каждому методу модуляции. Допустим, что порядок модуляции – k, и частота следования кодов – R. Тогда, поскольку ППМЧСК=k×R согласно Уравнению (2), то R=ППМЧСК/k. Предположив, что R_max определена как допустимая максимальная частота следования кодов, тогда

При k=4 (16-КАМ) и R_max=0,8

Определение Порядка Модуляции

Как указано в связи с Уравнением (3), ППМЧСК равнозначно числу информационных битов, передаваемых в одном символе. Поэтому ППМЧСК отражает эффективность использования спектра, и одно и то же ППМЧСК равнозначно одной и той же эффективности использования спектра. В этом случае порядок модуляции нужно определять как значение, обеспечивающее низший коэффициент ошибок (КОБ (в битах) или коэффициент ошибок в пакете (КОП) в соответствующем рабочем диапазоне ОСШ, с учетом компромисса между модуляцией и кодированием. Если метод модуляции с минимальным КОП можно определить по ППМЧСК, то соответственно можно определить порядок модуляции. В данном изобретении это ППМЧСК вычисляют, и метод модуляции определяют согласно ППМЧСК.

Для определения наиболее эффективного метода модуляции для каждого из шести размеров КП в основном предложении группы L3QS было проведено моделирование в соответствии с условиями, указываемыми в Таблице 1.

Обращаясь к Таблице 1, моделирование проводилось на физическом канале аддитивного белого Гауссова шума (АБГШ). Как указано выше, канальный передатчик может состоять из турбокодера, генератора субкодов и некоторой совокупности модуляторов, имеющих разные порядки модуляции. Модуляторами являются, например, модулятор КФМ с порядком модуляции 2, модулятор 8-ФМн с порядком модуляции 3, и модулятор 16-КАМ с порядком модуляции 4. Основная частота следования кодов составляет 1/5, и канальный передатчик содержит перемежитель частично обратный порядок битов (ЧОПБ). Декодер для канального приемника, соответствующего канальному передатчику, производит декодирование с помощью максимального апостериорного алгоритма (МАП, MaxLogMAP). Повторы делают до восьми раз.

Результаты моделирования приведены на Фиг.1, 2 и 3. Обратимся к Фиг.1, если размер КП=384 бита, то Ec/Nt(дБ), необходимое для обеспечения 1% КОП при КФМ, 8-ФМн и 16-КАМ, иллюстрировано относительно ППМЧСК. Ec/Nt(дБ) есть разновидность ОСШ и указывает отношение энергии единичного элемента сигнала и плотности мощности шума. Поэтому с увеличением Ec/Nt(дБ) требуется больше мощности для обеспечения того же КОП.

Согласно Фиг.1 нужное Ec/Nt(дБ) увеличивается с ППМЧСК, и изменения Ec/Nt(дБ) по отношению к изменениям в ППМЧСК являются разными в соответствии с методами модуляции. Если ППМЧСК равно 1,5, то линия для КФМ находится над линией для 16-КАМ. Если ППМЧСК меньше или равно 1,5, то КФМ имеет наилучшие характеристики. С точки зрения рабочих показателей 8-ФМн находится посередине между КФМ и 16-КАМ. Когда ППМЧСК равно 1,5, частота следования кодов КФМ, 8-ФМн и 16-КАМ равна 3/4, 1/2 и 3/8, соответственно. Методы модуляции имеют одинаковые характеристики при ППМЧСК, равном 1,5, и это означает, что те же характеристики системы обеспечиваются независимо от методов модуляции, когда один модуляционный символ передает 1,5-битовую информацию. При изменении ЧИКУ и ЧВИ изменяются значения только по ординате и при этом угол наклона линий остается неизменным.

Фиг.2 иллюстрирует три линии для методов модуляции, указывая Ec/Nt(дБ), нужное для обеспечения 1% КОП по отношению к ППМЧСК, когда размер КП=1536 битов. Эти линии показывают те же характеристики, что и линии в том случае, когда размер КП=384 битам (иллюстрировано на Фиг.1). Линии пересекаются на пороговом значении ППМЧСК, равном 1,5; и КФМ и 16-КАМ имеют наилучшие характеристики под и над пороговым значением, соответственно. Аналогично линиям на Фиг.1 характеристики методов модуляции изменяются при ППМЧСК, равном 1,5, когда размер КП=1536 битам.

Фиг.3 иллюстрирует три линии для методов модуляции, указывая нужное Ec/Nt(дБ) для обеспечения 1% КОП по отношению к ППМЧСК, когда размер КП=3072 битам. Аналогично случаю, когда размер КП=384 битам и 1536 битам, происходит обращение характеристик КФМ и 16-КАМ при ППМЧСК=1,5.

Из этого моделирования можно сделать вывод о том, что независимо от размера КП КФМ и 16-КАМ эффективны при значении ниже ППМЧСК=1,5, и при ППМЧСК=1,5 или выше, соответственно.

Независимо от размера КП существует единственное пороговое значение ППМЧСК, при котором определяют порядок модуляции. Но результат моделирования не учитывает, что такой метод амплитудной модуляции (АМ), как 16-КАМ, дает худшие характеристики, чем такой метод ФМн-модуляции 16-КАМ, как КФм и 8-ФМн в реальной аппаратурной среде. Если, с учетом различия рабочих характеристик АМ и ФМн, существуют теория или результаты моделирования, то пороговое значение ППМЧСК может отличаться от 1,5; и может иметься некоторая совокупность пороговых значений ППМЧСК. Поэтому имеющиеся методы модуляции не ограничиваются только КФМ и 16-КАМ, но также дополнительно могут быть использованы и другие методы модуляции.

Ниже приводится описание варианта осуществления данного изобретения в определении порядка модуляции согласно принципу, получаемому по результатам моделирования.

Вариант осуществления

Процедура выбора метода модуляции согласно варианту осуществления данного изобретения ниже излагается применительно к случаю наличия передатчика, имеющего два модулятора, т.е. модулятор 16-КАМ и модулятор КФМ. Но число модуляторов не является ограниченным. Приводимое ниже описание исходит из того, что скорость элементов сигнала составляет 1,22878 мегаэлементов/сек, длительность временного интервала составляет 1,25 сек, и длина кода Уолша – 32.

Фиг.4 представляет блок-схему, иллюстрирующую процедуру выбора метода модуляции (или порядка модуляции) в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения. Далее устройство для определения метода модуляции упоминается как селектор модуляции.

Обратимся к Фиг.4, селектор модуляции осуществляет инициализацию на этапе 411. При этом селектор модулятора определяет размер КП, определяет ЧИКУ и ЧВИ. Селектор модулятора вычисляет ППМЧСК с помощью параметров уравнения (3) на этапе 413. На этапе 415 селектор модулятора сравнивает ППМЧСК с пороговым ППМЧСК (ППМЧСК порог, MPR_THR). Например, пороговое значение ППМЧСК предпочтительно установлено на значение 1,5. Если ППМЧСК превышает это пороговое значение, то селектор модулятора выбирает 16-КАМ и модулятор 16-КАМ на этапе 417. С другой стороны, если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению, то селектор модулятора выбирает КФМ и модулятор КФМ на этапе 419.

Фиг.5 представляет блок-схему устройства выбора модулятора, выполняющего алгоритм, иллюстрируемый на Фиг.4, согласно варианту осуществления данного изобретения. Обратимся к Фиг.5, селектор 501 модулятора выводит сигнал выбора, указывающий оптимальный модулятор, выполняя при этом этапы 411–419, указанные на Фиг.4. То есть селектор 501 модулятора вычисляет ППМЧСК с помощью размера КП, с помощью ЧИКУ и ЧВИ и сравнивает ППМЧСК с пороговым значением. Если ППМЧСК превышает это пороговое значение, то селектор 501 модулятора выводит первый сигнал переключения (SW=B). Если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению, то он выводит второй сигнал переключения (SW=A). Переключатель 503 переключается в соответствии с сигналом переключения, принимаемым от селектора 501 модуляции, и выводит входные данные в виде субпакета из кодера в модулятор 505 КФМ или модулятор 507 16-КАМ. Модулятор 505 КФМ осуществляет КФМ-модуляцию данных, а 16-КАМ-модулятор 507 осуществляет 16-КАМ-модуляцию данных.

Для выбора одного из модуляторов с разными порядками для модуляции субпакета, являющегося кодовым словом, выводимым из кодера, селектор 501 модулятора получает ППМЧСК путем вычисления отношения размера КП и числа информационных модуляционных символов, и сравнивает ППМЧСК с пороговым значением (MPR_THR). Число информационных модуляционных символов определяют с помощью длительности передачи КП, ЧИКУ и заданной скорости передачи элементов сигнала. При максимальном ЧИКУ число информационных модуляционных символов является произведением длительности передачи на скорость передачи элементов сигнала. Если ППМЧСК превышает пороговое значение, то выбирают модулятор с более высоким порядком модуляции (например, 16-КАМ). Если ППМЧСК меньше или равно пороговому значению, то выбирают модулятор с более низким порядком модуляции (например, модулятор КФМ).

Хотя селектор 501 модулятора выбирает или КФМ, или 16-КАМ путем сравнения ППМЧСК с пороговым значением, специалистам в данной области техники будет ясно, что селектор 501 модулятора можно сконфигурировать таким образом, что он будет выбирать одно из КФМ, 8-ФМн и 16-КАМ. Например, первое пороговое значение (ППМЧСК порог, МРR_ТНR) устанавливают для выбора КФМ или 8-ФМн, а второе пороговое значение (ППМЧСК порог, MPR_THR) устанавливают для выбора 8-ФМн или 16-КАМ.

Поскольку ППМЧСК является произведением порядка модуляции и частоты следования кодов, поэтому в варианте осуществления данного изобретения можно также определить частоту следования кодов. То есть после вычисления ППМЧСК и определения порядка модуляции для выбора одного из модуляторов можно вывести частоту следования кодов для данного кодера.

Фиг.6 иллюстрирует устройство выбора демодулятора, соответствующее устройству выбора модулятора, иллюстрируемому на Фиг.5. Обратимся к Фиг.6, селектор 601 демодулятора определяет используемый в передатчике метод модуляции путем сравнения ППМЧСК, вычисленного с помощью размера КП, с помощью ЧИКУ и ЧВИ, принятых от приемника, с пороговым значением. Причем селектор 601 демодулятора определяет размер КП, определяет ЧИКУ и ЧВИ, использованные в передатчике на этапе 611, и вычисляет ППМЧСК по параметрам с помощью уравнения (3) на этапе 613. Затем селектор 601 демодулятора сравнивает ППМЧСК с пороговым значением, используемым в передатчике, на этапе 615. Если ППМЧСК превышает это пороговое значение, то селектор 601 демодулятора выводит первый сигнал переключения (SW=В), указывающий 16-КАМ демодулятор 607, на этапе 617; и в противном случае он выводит второй сигнал переключения (SW=A), указывающий КФМ-демодулятор 605, на этапе 619. Переключатель 603 переключает входные данные, являющиеся принятыми от передатчика данными, в КФМ-демодулятор 605 или в 16-КАМ-демодулятор 607 согласно сигналу переключения. ФМн-демодулятор 605 осуществляет КФМ-демодулирование данных, принятых от переключателя 603. 16-КАМ-демодулятор 607 осуществляет 16-КАМ-демодулирование данных, принятых от переключателя 603.

В приводимом выше описании пороговое значение в варианте осуществления данного изобретения является эмпирической величиной, например – 1,5. Без имеющихся в настоящее время таблиц скорости передачи данных передатчик и приемник могут определять метод модуляции с помощью размера КП, с помощью ЧИКУ и ЧВИ.

В соответствии с описанием данного изобретения оптимальный метод модуляции можно определять согласно данной аппаратурной среде. Поэтому кпд системы передачи доводят до максимума.

Хотя данное изобретение иллюстрировано и описано со ссылкой на его конкретный предпочтительный вариант осуществления, этот вариант осуществления является лишь примером. То есть в охарактеризованном выше варианте осуществления описываются КФМ, 8-ФМн и 16-КАМ, но данное изобретение применимо также к другим методам модуляции. Специалистам в данной области техники будет ясно, что в изобретении можно выполнить разные изменения по форме и частностям, без отступления от сущности и объема изобретения, определяемого в прилагаемой формуле изобретения.