Многопозиционная амплитудная модуляция (M-ASK)

При модуляции ASK множество возможных значений амплитуды радиосигнала ограничивается двумя значениями. Сгруппируем биты исходного информационного сообщения в пары. Каждая такая пара так же называется символом. Если каждый бит имеет множество значений {0,1}, то каждый символ имеет четыре возможных значения из множества {00, 01, 10, 11}. Сопоставим каждому из возможных значений символа значение амплитуды радиосигнала из множества .

Аналогичным образом можно группировать тройки, четверки и большее количество бит в одном символе. Получится многоуровневый (многопозиционный) сигнал M-ASK с размерностью множества возможных значений амплитуды сигнала , где – число бит в одном символе. Например, сигнал с модуляцией 256-ASK имеет 256 возможных значений амплитуды сигнала и 8 бит в одном символе. Сигнал M-ASK имеет вид, аналогичный (3.18), но в данном случае представляет собой многоуровневый информационный сигнал, представляющий собой последовательность символов с возможными значениями {0,1,2...M-1}.

Сигнальное созвездие для 8-ASK приведено на рис. 3.36.

Рис.3.36. Сигнальное созвездие для 8-ASK

Спектральная плотность мощности сигнала M-ASK вычисляется по формуле (3.20) с заменой символьного интервала символьным интервалом .

На рис. 3.37 изображена спектральная плотность мощности восьмиуровневого сигнала 8-ASK и спектральная плотность сигнала ASK с импульсами прямоугольной формы (без фильтрации).

Многопозиционный сигнал имеет меньшую ширину главного лепестка (занимает меньшую полосу частот) и более низкий уровень боковых лепестков, т.е. имеет большую спектральную эффективность по сравнению с двухуровневым сигналом.

Амплитудные виды модуляции имеют невысокую энергетическую эффективность (так как средний уровень мощности существенно меньше максимального), требуют высокой линейности и большого динамического диапазона усилителя мощности. Ошибка в амплитуде сигнала из-за нелинейности усилителя приведет непосредственно к символьной ошибке, т.к. значение символа определяется амплитудой сигнала.

Отношение максимальной амплитуды сигнала к минимальной амплитуде достаточно высоко и требует усилителя с большим динамическим диапазоном. Влияние аддитивного шума или помехи непосредственно изменяет амплитуду сигнала, поэтому амплитудные виды модуляции не обладают высокой помехоустойчивостью. Однако они достаточно просты в реализации. Ввиду указанных недостатков амплитудные виды модуляции находят ограниченное применение.