Konstelace signálu ( angl. constellation diagram ) - reprezentace všech možných hodnot komplexní amplitudy manipulovaných rádiových signálů na komplexní rovině .
Všechny možné hodnoty komplexní amplitudy rádiového signálu jsou reprezentovány jako body na dvourozměrném bodovém grafu v komplexní rovině . Více abstraktně, diagram označuje všechny hodnoty, které lze vybrat daným manipulačním schématem, jako body na komplexní rovině. Konstelace signálů získané jako výsledek měření komplexní amplitudy rádiového signálu lze použít k určení typu manipulace, typu rušení a úrovně zkreslení.
| Binární klíčování fázovým posunem (BPSK) | Kvadraturní klíčování fázovým posunem (QPSK) | Osmičkové klíčování s fázovým posunem (8-PSK) | Konstelace signálu pro obdélníkový 16- CHAM . |
Při reprezentaci přenášeného symbolu jako komplexního čísla a modulaci kosinusové a sinusové složky signálu nosné frekvence , respektive jejích reálných a imaginárních částí, může být symbol přenášen dvěma nosnými se stejnou frekvencí. Často se takové nosiče označují jako kvadraturní nosiče . Koherentní detektor schopen demodulovat obě přenašeče Princip použití dvou nezávisle modulovaných nosičů je jádrem kvadraturní modulace . Při jednoduchém klíčování fázovým posunem se argument modulačního symbolu stává fází nosného signálu.
Pokud jsou symboly reprezentovány jako komplexní čísla, mohou být reprezentovány jako body v komplexní rovině. Skutečné a imaginární osy se často nazývají ve fázi (in-phase) nebo I-osa a kvadraturní (kvadratura) nebo Q-osa. Při kreslení bodů z různých symbolů na diagramu můžete získat konstelaci signálu. Body na diagramu se často nazývají signální body (nebo body souhvězdí). Představují soubor modulačních symbolů , tedy modulační abecedu .
Při použití blokového nebo konvolučního kódování se zvyšuje odolnost rádiových komunikací proti šumu rozšířením frekvenčního pásma a zkomplikováním rádiového zařízení bez zvýšení poměru signálu k šumu (SNR). Aby byla zachována odolnost vůči šumu při stejném SNR, lze použitelnou šířku pásma snížit a rádiové zařízení zjednodušit použitím mřížové kódované modulace (TCM), kterou poprvé vyvinul v roce 1982 Ungerbock . V srdci TCM je společný proces kódování a modulace .
Pokud je použit kombinovaný kodér/modulátor, jehož obecná struktura je znázorněna na obrázku, pak bit b0 umožňuje vybrat jednu ze dvou konstelací, které vyplynuly z prvního dělení. Dále je volba určena v závislosti na bitech bl a b2.
Zvažte detekci založenou na metodě maximální pravděpodobnosti . Při příjmu rádiového signálu v demodulátoru se odhaduje přijatý symbol, který je zkreslený během vysílání nebo příjmu (například v důsledku aditivního bílého gaussovského šumu , zeslabování , vícecestného šíření , útlumu , rušení a nedokonalostí rádiového zařízení). Demodulátor zvolí nejlepší aproximaci k přenášenému symbolu, tzn. nejbližší bod konstelace signálu z hlediska euklidovské metriky . Pokud je zkreslení signálu dostatečně silné, může být zvolen jiný bod než ten, který byl vysílán, a demodulátor poskytne nesprávný výsledek. Vzdálenost mezi dvěma nejbližšími konstelačními body tedy určuje odolnost proti šumu manipulace.
Pro účely analýzy přijímaných signálů konstelace usnadňuje detekci určitých typů zkreslení signálu. Například,
Signální konstelace poskytují obraz podobný diagramu oka pro jednorozměrné signály. Diagramy oka se používají k určení jitteru v jediném měření modulace.