Сигнально-кодовые конструкции (треллис-модуляция)

Применение многопозиционной КАМ с проблемой низкой помехоустойчивости привело к созданию нового метода модуляции, называемого треллис-модуляцией (ТСМ — Trellis Coded Modulation). В российской технической литературе этот метод носит название сигнально-кодовой конструкции (СКК). СКК повышают помехозащищенность передачи данных, уменьшая требования к отношению сигнал/шум. В этом процессе используется алгоритм Витерби для декодирования принятого сигнала.

Выбор методов модуляции и кодирования зависит от необходимости обеспечения высокой скорости и помехоустойчивости. Комбинирование разных сигналов и кодов создает разнообразные варианты сигнальных конструкций, и наилучшие из них используются в современных протоколах модуляции.

В настоящее время все СКК используют свёрточное кодирование с определенной скоростью. Типичный кодер, работающий с модулятором ФМ-8, представлен на рисунке ниже.

Рис. 6.7. Схема свёрточного 2/3 кодера

Применение сигналов ФМ связано с разрешением проблемы неоднозначности фазы восстановленной на приёме несущей. Относительное (дифференциальное) кодирование помогает решить эту проблему в системах с и без помехоустойчивого кодирования. При этом, порядок включения относительного и помехоустойчивого кодера имеет значение.

Различают внешнее и внутреннее относительное кодирование. В случае внутреннего кодирования, относительный кодер расположен на выходе помехоустойчивого кодера, и относительный декодер включён на входе помехоустойчивого декодера.

Внешнее относительное кодирование, в ряде случаев, предпочтительнее, однако сопровождается трудностями в декодировании. Решение этой проблемы возможно через использование помехоустойчивых кодов, невосприимчивых к фазовой неопределённости.

Рис. 6.8. Схема внутреннего и внешнего включения относительного кодера