refactor: mapping
This commit is contained in:
+39
-30
@@ -1,48 +1,57 @@
|
||||
## Mapping in der digitalen Signalverarbeitung
|
||||
## Mapping
|
||||
|
||||
* Wandelt digitale Daten in spezifische Signalpunkte (Symbole) um
|
||||
* Entscheidend für Modulationstechniken wie QAM und QPSK
|
||||
* Ermöglicht die Übertragung der Daten über das Kommunikationssystem
|
||||
* Bits müssen den möglichen Symbolen zugeordnet werden.
|
||||
* Diese Zuordnung heißt *Mapping*.
|
||||
* Der Baustein dafür heißt *Mapper*.
|
||||
* Er wandelt Bitkombinationen in Symbole um.
|
||||
|
||||
[picture:1102:a_mapper:Blockschaltbild eines Mappers]
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Schritt 1: Binäre Daten in Symbole umwandeln
|
||||
## Beispiel: ASK
|
||||
|
||||
* Bei QPSK werden jeweils zwei Bits zu einem Symbol zusammengefasst
|
||||
* Es ergeben sich 4 mögliche Kombinationen: $\num{00}$, $\num{01}$, $\num{10}$, $\num{11}$
|
||||
* Jede Kombination wird einem bestimmten Signalpunkt zugeordnet
|
||||
* Bei ASK unterscheiden sich die Symbole durch ihre Amplitude.
|
||||
* Binäre ASK verwendet zwei Amplituden.
|
||||
* Beispiel:
|
||||
* kleine Amplitude → $0$
|
||||
* große Amplitude → $1$
|
||||
|
||||
[picture:700:a_ask:ASK (Amplitude-Shift Keying) im zeitlichen Verlauf]
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Schritt 2: Phasenvergabe
|
||||
|
||||
* Jedem Symbol wird eine eigene Phase zugewiesen
|
||||
* Typische Phasen in $\qty{90}{\degree}$-Schritten:
|
||||
* $\num{00}$ entspricht $\qty{0}{\degree}$
|
||||
* $\num{01}$ entspricht $\qty{90}{\degree}$
|
||||
* $\num{10}$ entspricht $\qty{180}{\degree}$
|
||||
* $\num{11}$ entspricht $\qty{270}{\degree}$
|
||||
|
||||
--- style="font-size: smaller;"
|
||||
## Schritt 3: Mapping auf das Konstellationsdiagramm
|
||||
## ASK im Konstellationsdiagramm
|
||||
|
||||
<left>
|
||||
[picture:697:a_8qam:I-Q-Diagramm für ein 8QAM-Mapping]
|
||||
Die Darstellung ist für ein 8QAM-Mapping. QPSK im Beispiel entspricht dem äußeren Kreis.
|
||||
* Beide Symbole liegen auf der I-Achse.
|
||||
* Die Phase bleibt gleich.
|
||||
* Der Abstand vom Ursprung beschreibt die Amplitude.
|
||||
* Das Mapping ordnet jedem Punkt einen Bitwert zu.
|
||||
</left>
|
||||
<right>
|
||||
* Das Konstellationsdiagramm stellt die Signalpunkte in einem quadratischen Diagramm dar
|
||||
* Die X-Achse (*I*n-Phase) und die Y-Achse (*Q*uadratur) zeigen die Amplituden der Signalbestandteile
|
||||
* Für QPSK liegen die vier Signalpunkte an den Enden eines Quadrats
|
||||
[picture:1128:a_ask_mapping:ASK (Amplitude-Shift Keying) im Konstellationsdiagramm]
|
||||
</right>
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Darstellung der QPSK-Symbole
|
||||
## 4ASK
|
||||
|
||||
* $\num{00}$ bei $\qty{0}{\degree}$: Punkt auf der positiven X-Achse
|
||||
* $\num{01}$ bei $\qty{90}{\degree}$: Punkt auf der positiven Y-Achse
|
||||
* $\num{10}$ bei $\qty{180}{\degree}$: Punkt auf der negativen X-Achse
|
||||
* $\num{11}$ bei $\qty{270}{\degree}$: Punkt auf der negativen Y-Achse
|
||||
* ASK ist nicht auf zwei Amplituden beschränkt.
|
||||
* Vier Amplituden ergeben vier Symbole.
|
||||
* Vier Symbole können zwei Bits pro Symbol übertragen: $00$, $01$, $10$, $11$
|
||||
|
||||
* Die klare Trennung der Phasen erleichtert das Auseinanderhalten der Symbole – auch bei Rauschen
|
||||
[picture:701:a_4_ask:Quaternäre Amplitudenumtastung]
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 4ASK im Konstellationsdiagramm
|
||||
|
||||
<left>
|
||||
* Auch bei 4ASK liegen alle Punkte auf der I-Achse.
|
||||
* Die Punkte unterscheiden sich nur im Abstand vom Ursprung.
|
||||
* Jedem Punkt ist eine Bitkombination zugeordnet.
|
||||
</left>
|
||||
<right>
|
||||
[picture:1129:a_4_ask_mapping:4ASK im Konstellationsdiagramm]
|
||||
</right>
|
||||
Reference in New Issue
Block a user