Амплитудная, балансная и однополосная модуляции Хартли

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347022060036

Ключові слова:

амплитудная модуляция, амплитудная модуляция Хартли, балансная модуляция, балансная модуляция Хартли, модуляция с одной боковой полосой, модуляция с одной боковой полосой Хартли

Анотація

Разработан новый вид модуляции — амплитудная модуляция Хартли (АМХ), которая отличается от амплитудной модуляции (АМ) наличием двух ортогональных составляющих амплитудно-модулированного сигнала, что позволяет увеличить коэффициент полезного действия АМХ до 90%  по сравнению с 33%  обычной АМ при максимальном значении индекса модуляции М = 1. В качестве сигнала несущей частоты используется сумма сигналов косинусной и синусной составляющих, что соответствует функции cas(a) = cos(a) + sin(a), которая применяется в качестве ядра преобразования Хартли. На основе АМХ разработаны двухполосная амплитудная модуляция Хартли БМХ (балансная модуляция Хартли) и  амплитудная модуляция с одной боковой полосой Хартли (ОБПХ). Показано, что АМХ, БМХ, ОБПХ модуляции обеспечивают энергетический выигрыш 6 дБ, что позволяет увеличить дальность связи в два раза по сравнению с использованием АМ, балансной модуляцией (БМ) и модуляцией с одной боковой полосой (ОБП) при прочих равных условиях передачи и приема сигналов. При сохранении заданной дальности связи без изменения можно понизить мощность передатчика при использовании АМХ, БМХ, ОБПХ модуляций в 4 раза по сравнению с АМ, БМ и ОБП модуляциями соответственно. Применение АМХ и ОБПХ модуляций позволяет осуществлять передачу узкополосных сигналов на значительные расстояния на длинных, средних и коротких волнах через ионосферные каналы связи с высокой эффективностью, где использование широкополосных сигналов затруднительно.

Посилання

K. P. Jung, H. S. Son, J. H. Kim, C. S. Park, “Efficient 60-GHz power amplifier with adaptive AM-AM and AM-PM distortions compensation in 65-nm CMOS process,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 68, no. 7, pp. 3045–3055, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.2020.2985953.

A. Maskay, D. M. Hummels, M. P. da Cunha, “Separation of frequency and amplitude modulation contributions due to external vibration on a SAW resonator,” in 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), 2018, pp. 1–3, doi: https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2018.8580151.

N. Jafar, A. Paeiz, A. Farzaneh, “Automatic modulation classification using modulation fingerprint extraction,” J. Syst. Eng. Electron., vol. 32, no. 4, pp. 799–810, 2021, doi: https://doi.org/10.23919/JSEE.2021.000069.

И. С. Гоноровский, Радиотехнические Цепи и Сигналы. Учебник Для Вузов. Москва: Советское радио, 1972.

C. Sun, T. Ji, H. Ji, Z. Xu, W. Shieh, “Experimental demonstration of complex-valued DSB signal field recovery via direct detection,” IEEE Photonics Technol. Lett., vol. 32, no. 10, pp. 585–588, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/LPT.2020.2985590.

K. Choi, H. Liu, “Hilbert Transform, Analytic Signal, and SSB Modulation,” in Problem-Based Learning in Communication Systems Using Matlab and Simulink, Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2016, pp. 109–122.

G.-W. Lu, H.-B. Zhang, Z. Li, “Synthesis of SSB Nyquist 16QAM from twin-SSB QPSK via optical subcarrier processing-based data aggregation and its direct detection with hierarchical blind phase search algorithm,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., vol. 27, no. 2, pp. 1–8, 2021, doi: https://doi.org/10.1109/JSTQE.2020.2976542.

Р. Лайонс, Цифровая Обработка Сигналов, 2nd ed. Москва: Бином-Пресс, 2011.

А. Б. Сергиенко, Цифровая Обработка Сигналов. Санкт-Петербург: Питер, 2003.

А. Б. Коханов, С. В. Емельянов, Р. В. Деревягин, “Однополосная амплитудная модуляция Хартли,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 63, no. 11, pp. 670–682, 2020, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347020110023.

Д. Прокис, Цифровая Связь. Москва: Радио и связь, 2000, uri: https://studizba.com/files/show/djvu/3086-1-prokis-dzh-cifrovaya-svyaz-2000.html.

Y. Zhu, M. Jiang, F. Zhang, “4Tb/s faster-than-Nyquist WDM 16-QAM signal transmission with Kramers-Kronig detection,” in 2018 Asia Communications and Photonics Conference (ACP), 2018, pp. 1–3, doi: https://doi.org/10.1109/ACP.2018.8595859.

Временные диаграммы АМХ16 и АМ16 сигналов

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-22 — Оновлено 2022-06-24

Як цитувати

Коханов, О. Б. (2022). Амплитудная, балансная и однополосная модуляции Хартли. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 65(6), 352–363. https://doi.org/10.20535/S0021347022060036

Номер

Том 65 № 6 (2022)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.