Communication numérique - Encodage M-aire

Le mot binaire représente deux bits. M représente un chiffre qui correspond au nombre de conditions, niveaux ou combinaisons possibles pour un nombre donné de variables binaires.

C'est le type de technique de modulation numérique utilisé pour la transmission de données dans laquelle au lieu d'un bit, deux bits ou plus sont transmis à la fois. Comme un seul signal est utilisé pour une transmission à bits multiples, la bande passante du canal est réduite.

Équation M-aire

Si un signal numérique est donné sous quatre conditions, telles que les niveaux de tension, les fréquences, les phases et l'amplitude, alors M = 4.

Le nombre de bits nécessaires pour produire un nombre donné de conditions est exprimé mathématiquement par

$$ N = \ log_ {2} {M} $$

Où

N est le nombre de bits nécessaires

M est le nombre de conditions, niveaux ou combinaisons possibles avec N morceaux.

L'équation ci-dessus peut être réorganisée comme

$$ 2 ^ N = M $$

Par exemple, avec deux bits, 22 = 4 les conditions sont possibles.

Types de techniques M-aire

En général, les techniques de modulation multi-niveaux (M-aire) sont utilisées dans les communications numériques car les entrées numériques avec plus de deux niveaux de modulation sont autorisées sur l'entrée de l'émetteur. Par conséquent, ces techniques sont efficaces en bande passante.

Il existe de nombreuses techniques de modulation M-aire. Certaines de ces techniques modulent un paramètre du signal porteur, tel que l'amplitude, la phase et la fréquence.

DEMANDEZ M-ary

C'est ce qu'on appelle la modulation par décalage d'amplitude M-aire (M-ASK) ou la modulation d'amplitude d'impulsion M-aire (PAM).

le amplitude du signal porteur, prend M différents niveaux.

Représentation de M-ary ASK

$ S_m (t) = A_mcos (2 \ pi f_ct) \ quad A_m \ epsilon {(2m - 1 - M) \ Delta, m = 1,2 ... \: .M} \ quad et \ quad 0 \ leq t \ leq T_s $

Certaines caractéristiques importantes de M-ary ASK sont:

  • Cette méthode est également utilisée dans PAM.
  • Sa mise en œuvre est simple.
  • M-ary ASK est sensible au bruit et à la distorsion.

M-ary FSK

C'est ce qu'on appelle la modulation par décalage de fréquence M-aire (M-aire FSK).

le frequency du signal porteur, prend M différents niveaux.

Représentation de M-ary FSK

$ S_i (t) = \ sqrt {\ frac {2E_s} {T_s}} \ cos \ left (\ frac {\ pi} {T_s} \ left (n_c + i \ right) t \ right) $ 0 \ leq t \ leq T_s \ quad et \ quad i = 1,2,3 ... \: ..M $

Où $ f_c = \ frac {n_c} {2T_s} $ pour un entier fixe n.

Certaines caractéristiques importantes de M-ary FSK sont:

  • Pas sensible au bruit autant que DEMANDER.

  • Le transmis M nombre de signaux sont égaux en énergie et en durée.

  • Les signaux sont séparés par $ \ frac {1} {2T_s} $ Hz rendant les signaux orthogonaux entre eux.

  • Depuis M les signaux sont orthogonaux, il n'y a pas d'encombrement dans l'espace du signal.

  • L'efficacité de la bande passante de M-ary FSK diminue et l'efficacité énergétique augmente avec l'augmentation de M.

M-aire PSK

C'est ce qu'on appelle la modulation par décalage de phase M-aire (M-aire PSK).

le phase du signal porteur, prend M différents niveaux.

Représentation de M-ary PSK

$ S_i (t) = \ sqrt {\ frac {2E} {T}} \ cos \ left (w_o t + \ phi _it \ right) $ $ 0 \ leq t \ leq T \ quad et \ quad i = 1,2 ... M $

$$ \ phi _i \ left (t \ right) = \ frac {2 \ pi i} {M} \ quad où \ quad i = 1,2,3 ... \: ... M $$

Certaines caractéristiques importantes de M-ary PSK sont:

  • L'enveloppe est constante avec plus de possibilités de phase.

  • Cette méthode a été utilisée pendant les premiers jours de la communication spatiale.

  • De meilleures performances que ASK et FSK.

  • Erreur d'estimation de phase minimale au niveau du récepteur.

  • L'efficacité de la bande passante du M-ary PSK diminue et l'efficacité énergétique augmente avec l'augmentation de M.

Jusqu'à présent, nous avons discuté de différentes techniques de modulation. Le résultat de toutes ces techniques est une séquence binaire, représentée par1s et 0s. Ces informations binaires ou numériques ont de nombreux types et formes, qui sont discutés plus loin.