Applicazione della quadratura multiposizione modulazione d'ampiezza(QAM) è associato al problema dell'insufficiente immunità al rumore. Pertanto, nei moderni protocolli ad alta velocità, QAM viene utilizzato insieme alla codifica a traliccio - tipo speciale codifica convoluzionale. Il risultato è la modulazione a traliccio.
Costruzioni di codice segnale nei modem.
Una combinazione di QAM e un codice di correzione degli errori, scelti in un certo modo, si riferisce a un design del codice del segnale (SCM). Gli SCC consentono di aumentare l'immunità al rumore dei sistemi di trasmissione delle informazioni insieme a una riduzione dei requisiti per il rapporto segnale-rumore nel canale di 3-6 dB. In questo caso, il numero di punti di segnale viene raddoppiato aggiungendo un bit ridondante ai bit di informazione, formati dalla codifica convoluzionale. Il blocco di bit così espanso è soggetto a QAM. Durante la demodulazione, il segnale ricevuto viene decodificato secondo l'algoritmo Whitserby.
I moderni sistemi di comunicazione sono tecnologie moderne implementate per velocità e volumi specifici di trasferimento di informazioni. Informazioni su disposizione interna e architettura ultimi modelli i modem non sono accessibili come, ad esempio, le informazioni sul dispositivo dei computer. Uno dei motivi è la mancanza di standard industriali per la progettazione dei modem. Un altro motivo è che i modem sono costruiti su set microcircuiti specializzati, che implementano le principali funzioni. Ciò porta al fatto che nei modem con design diverso vengono implementati gli stessi metodi e protocolli. diversi modi. Quasi tutti i modem moderni hanno simili schemi a blocchi contenente (Fig. 7.31):
- porte di canale e DTE-DCE interfacce;
- processore principale o generico (PU);
- processore di segnali digitali (DSP);
- processore modem (MP);
- Memoria di sola lettura (ROM) ROM)
- memoria riprogrammabile (EPROM) ERPROM);
Riso. 731.
- memoria ad accesso casuale (RAM) RAM);
- diagrammi degli indicatori di stato del modem.
Abbreviazione DTE (apparecchiature terminali dati terminale dati) fare riferimento al terminale dispositivi digitali Quelli che generano o ricevono dati. Abbreviazione DCE (apparecchiature di comunicazione dati apparecchiature di comunicazione dati) si riferiscono ai modem. Linea di comunicazione in DCE- analogico, tra DCE e DTE- digitale.
Porta interfaccia DTE - DCE fornisce interazione con DTE. Se per la comunicazione DTE e DCE usato unificato interfaccia digitale, quindi questo spesso rende possibile collegarne due adiacenti DTE dritto linea digitale- il cosidetto cavo modem nullo. In caso di diversità DTE sul lunga distanza invece di un cavo null-modem, nella fessura sono inclusi una coppia di modem e una linea di comunicazione analogica, fornendo una connessione trasparente e il trasferimento dei dati.
Processore universale svolge le funzioni di gestione dell'interazione con DTE e circuiti di indicazione dello stato del modem. Soddisfa l'inviato DTE AT- comandi (I comandi A G sono sequenze di caratteri che iniziano con Lettere latine A; servono per configurare e controllare il funzionamento del modem) e controlla le modalità di funzionamento del restante parti costitutive. Il processore universale è responsabile della ricezione e dell'esecuzione dei comandi, del buffering, dell'elaborazione di alcuni dati e anche del controllo del processore del segnale. L'intelligenza del modem è determinata dal tipo PU e controllare il firmware memorizzato in ROM.
Il DSP è responsabile dell'implementazione delle funzioni di base dei protocolli di modulazione (codifica del codice convoluzionale, codifica relativa, scrambling, decodifica, compressione/decompressione).
MP si occupa di modulazione/demodulazione, separazione delle bande di frequenza, cancellazione dell'eco, ecc. A seconda della complessità del modem, il carico intellettuale viene spostato verso l'MP. Nei modem a bassa velocità (300-2400 bps), il lavoro principale viene svolto dall'MP, in quelli ad alta velocità (4800 bps e superiori) - dal DSP.
La ROM memorizza i programmi per i microprocessori principali e di segnale (SMP), nonché il firmware di controllo - firmware, che include set di comandi e dati per il controllo del modem. La ROM può essere programmabile una sola volta (BALLO STUDENTESCO), riprogrammabile con cancellazione UV ( EPROM) o riprogrammabile elettricamente ( EEPROM). Quest'ultimo tipo di ROM consente di modificare rapidamente il firmware man mano che i bug vengono corretti o vengono visualizzate nuove funzionalità. Per sostituzione o riprogrammazione rom a volte è possibile ottenere un miglioramento significativo delle proprietà del modem, ad es. per aggiornarlo. Questo tipo di aggiornamento per alcuni modelli di modem può fornire supporto per nuovi protocolli o funzioni di servizio, come rilevamento automatico numeri (AON) chiamante. Per facilitare questo aggiornamento, tempi recenti al posto delle patatine rom i chip di memoria flash iniziarono ad essere ampiamente utilizzati ( FLASHROM). La memoria flash semplifica l'aggiornamento del firmware del modem, correggendo gli errori degli sviluppatori ed espandendo le capacità del dispositivo.
La EPROM consente di salvare le impostazioni del modem nel cosiddetto profili (profili) al momento dello spegnimento. La maggior parte dei comandi di modifica dello stato ha effetto solo insieme corrente parametri che perdono i loro valori quando il modem viene spento o ripristinato. Il contenuto del set corrente può essere scritto in uno dei set precedentemente salvati nella PROM; inoltre alcuni comandi possono modificare direttamente il contenuto della PROM. Di solito ci sono due impostazioni salvate: la principale (profilo 0) e aggiuntivo (profilo uno). Per impostazione predefinita, per l'inizializzazione viene utilizzato il set primario, ma è possibile passare a quello secondario.
La RAM è ampiamente utilizzata per l'archiviazione temporanea dei dati, gli algoritmi di compressione e i calcoli intermedi sia da processori generici che da processori di segnali digitali. Anche l'attuale set di parametri del modem è memorizzato nella RAM. (profilo attivo).
Un moderno modem telefonico ha anche una parte analogica responsabile dell'associazione del modem rete telefonica, - combinatore, amplificatore, ADC e DAC. Quasi tutti i modem telefonici (e altri) elaborano le informazioni in forma digitale, senza alcuna complessa pre-elaborazione analogica, in quanto ciò consente di ottenere un'elevata stabilità e semplifica notevolmente lo sviluppo e l'analisi degli algoritmi. In questo caso, la frequenza di campionamento è generalmente compresa tra 7 e 12 kHz o più. Il numero di livelli di quantizzazione per il DAC e l'ADC dei moderni modem raggiunge le decine di migliaia. Solitamente, poiché il "lato digitale" del DAC e dell'ADC si scrive o si legge come un numero, si parla del numero di cifre nel DAC/ADC, cioè numero di cifre numero binario, necessario per rappresentare tutti i livelli possibili, ad esempio un ADC a 16 bit può riconoscere 65.536 livelli, indicati da numeri da 32.768 a +32.767.
Classificazione dei modem. Attualmente non esiste una classificazione rigorosa dei modem. Tuttavia, si possono distinguere alcune delle loro caratteristiche di classificazione: ambito; scopo funzionale; tipo di canale; supporto per protocolli di modulazione, correzione errori e compressione dati. I modem sono anche divisi per velocità di trasferimento delle informazioni (14.400 bps, 28.800 bps, 33.600 bps, 56 Kbps).
Di Aree di utilizzo i modem possono essere suddivisi in diversi gruppi principali:
- per sistemi cellulari comunicazioni;
- modem radio;
- per reti radio a pacchetto;
- per reti radio locali;
- satellitare;
- per sistemi digitali trasmissione dati (ISDN);
- cavo;
- per canali telefonici dedicati (? > modem 5X);
- per linee in fibra ottica.
I modem cellulari sono utilizzati per la radiotelefonia mobile. Questi modem non contengono una stazione radio (a differenza dei radio modem), ma trasmettono solo il loro segnale ad essa. I modem per i sistemi di comunicazione cellulare sono compatti nel design e supportano speciali protocolli di modulazione e correzione degli errori che consentono un'efficiente trasmissione dei dati in condizioni canali cellulari con un alto livello di interferenza e parametri in continua evoluzione. Quando si attraversa il confine delle celle (nel caso di comunicazione cellulare) vi è un passaggio a un'altra stazione radio e una temporanea perdita di segnale associata a questa. Maggioranza modem convenzionali in queste condizioni, o tenta di ristabilire la connessione o la interrompe, il che è sbagliato. A causa della riflessione del segnale dagli edifici, arrivano diversi segnali e la loro sovrapposizione, il segnale viene distorto o addirittura scompare periodicamente. È chiaro che per tale lavoro sono necessari protocolli speciali. I principali produttori forniscono modem di questo tipo.
Utilizzo di modem radio spazio libero come mezzo di segnalazione. Pertanto, al posto di una presa telefonica, il modem radio ha una presa per antenna, dove l'antenna o cavo dell'antenna. Il radiomodem contiene inoltre un trasmettitore/ricevitore. Il modem radio ha l'aspetto di un desktop e si collega al computer tramite interfaccia standard RS- 232C, ha solo un'uscita antenna. Ad esso è collegata un'antenna a frusta taglia piccola, o cavo antenna, amplificatore e antenna direzionale.
I moderni modem radio hanno iniziato a utilizzare segnali simili al rumore, che sono sufficientemente resistenti alle interferenze convenzionali e pongono ostacoli quasi insormontabili all'intercettazione dei dati. in ogni caso, il alta frequenza(circa 900 MHz e oltre) richiede linea di vista, sebbene sia possibile aggirare questa limitazione costruendo un relè su una linea spezzata.
Trasferimento dati nei sistemi connessione via cavo l'accesso degli abbonati può essere notevolmente migliorato con l'aiuto della tecnologia modem (apparecchiatura "l'ultimo miglio"), risolvendo il problema dell'aumento della velocità di trasferimento delle informazioni nella sezione "abbonato - stazione" senza sostituire cavi telefonici alla fibra ottica.
I modem radio a pacchetto sono progettati per trasmettere dati su un canale radio intermedio utenti mobili. In questo caso, più radiomodem utilizzano lo stesso canale radio in modalità di accesso multiplo. Il canale radiofonico, ma nelle sue caratteristiche, è vicino ad un canale telefonico ed è organizzato utilizzando stazioni radio standard sintonizzate sulla stessa frequenza nel campo del metro o del decimetro.
Le reti radio locali sono una prospettiva emergente tecnologia di rete che integra le reti locali convenzionali. Il loro elemento chiave è specializzato modem radio di reti radio locali. A differenza dei modem radio a pacchetto, questi modem forniscono la trasmissione di dati a brevi distanze(fino a 300 m) ad alta velocità (2-10 Mbps), paragonabile alla velocità di trasferimento nelle LAN cablate. Inoltre, modem radio reti locali operare in una determinata gamma di frequenza utilizzando i segnali forma complessa, come i segnali di frequency hopping pseudo-casuali.
Modem per linee fisiche differiscono dagli altri tipi di modem in quanto la larghezza di banda delle linee fisiche non è limitata a 3,4 kHz. Tuttavia, anche la larghezza di banda della linea fisica è limitata e dipende principalmente dal tipo di ambiente fisico(schermato e non schermato doppino, cavo coassiale, ecc.) e la sua lunghezza. Dal punto di vista dei modem utilizzati per la segnalazione delle linee fisiche si possono suddividere in modem basso livello e modem in banda base, che utilizzano metodi di modulazione simili a quelli utilizzati nei modem per i canali telefonici. Di solito usano i modem del primo gruppo metodi digitali trasmissione bipulse, consentendo la formazione segnali impulsivi senza un componente CC e spesso occupando una larghezza di banda più stretta rispetto alla sequenza digitale originale. I modem del secondo gruppo usano spesso diversi tipi modulazione di ampiezza in quadratura, che consente di ridurre radicalmente la larghezza di banda richiesta per la trasmissione.
I modem a breve distanza vengono utilizzati per comunicare tra computer, router e altre apparecchiature. comunicazioni digitali ad esempio all'interno di edifici, entro i confini della città.
I modem satellitari sono progettati per trasmettere informazioni canali satellitari connessioni. I modem satellitari attualmente prodotti operano in varie bande di frequenza, hanno la capacità di riconfigurare e impostare i parametri principali, tra cui frequenza operativa, guadagno, potenza di uscita, tipo di modulazione, velocità di codifica, tipo di scrambling, dimensioni del buffer di dati, ecc. Questi parametri possono essere modificati con piccoli incrementi vasta gamma i valori.
I modem per i sistemi di trasmissione di dati digitali assomigliano ai modem di basso livello, ma a differenza di loro, forniscono la connessione allo standard canali digitali, come ISDN e supportano le funzioni delle interfacce di canale corrispondenti.
I modem via cavo vengono utilizzati per scambiare dati su cavi specializzati, ad esempio tramite un cavo televisivo collettivo. Invece delle linee telefoniche, usano i modem via cavo cavi coassiali con un'ampia larghezza di banda utilizzata per trasmettere informazioni video. Fino a cento canali tv- solo una piccola parte delle informazioni che possono essere effettivamente trasferite all'appartamento. Se l'intero cavo fosse utilizzato per trasmettere informazioni, potrebbe essere ricevuto a velocità superiori a 750 Mbps, che è migliaia di volte più veloce di una connessione telefonica.
modem DAL (DSL - linea abbonato digitale - linea abbonati digitale) utilizzare ordinario dedicato linee telefoniche. L'abbonato che utilizza questo momento ordinario collegamento telefonico, ha la capacità con l'aiuto della tecnologia ADSL aumentare notevolmente la velocità di connessione, ad esempio, con una rete modem per linee fisiche. Di conseguenza, ottiene l'accesso a Internet pur mantenendo operazione normale collegamento telefonico.
I modem in fibra funzionano sia su fibra monomodale, con una lunghezza d'onda di 860 nm, sia su fibra multimodale con una lunghezza d'onda di 1300 o 1550 nm:
- 860 nm è il più popolare, ma ha una significativa limitazione della lunghezza del cavo - fino a 5 km su un cavo multimodale. Sorgente di radiazione - LED;
- 1300 nm - più versatile - fino a 20 km su fibra monomodale con LED, fino a 50 km utilizzando un laser a semiconduttore;
- 1550 nm - ma fibra monomodale che utilizza un laser a semiconduttore fino a 100 km. Distanza massima dipende anche dal diametro del cavo.
Di metodo di trasmissione i modem si dividono in asincroni e sincroni. Questo di solito significa la trasmissione su un canale di comunicazione tra modem. Tipicamente, la sincronizzazione viene implementata in due modi, in relazione al modo in cui funzionano gli orologi del mittente e del ricevitore: indipendentemente l'uno dall'altro (in modo asincrono) o in concerto (in modo sincrono).
La modalità di trasmissione asincrona viene utilizzata quando i dati trasmessi vengono generati in momenti casuali. In tale trasmissione, il ricevitore deve risincronizzarsi all'inizio di ogni simbolo ricevuto. Per questo, ciascuno carattere trasmessoè racchiuso in un ulteriore bit di avvio e uno o più bit di stop. Questa modalità viene spesso utilizzata durante il trasferimento di dati a un'interfaccia. DTE-DCE. Quando si trasmettono dati digitali su un cavo di comunicazione, le possibilità di utilizzare la modalità asincrona sono ampiamente limitate dalla bassa efficienza e dalla necessità di utilizzare metodi semplici modulazione, come ampiezza e frequenza.
Controllo degli errori. La possibilità di errori non è esclusa, pertanto, in trasferimento asincrono Usato pezzo speciale - bit di parità. Viene richiamato lo schema di controllo e correzione degli errori applicato controllo di parità La modalità sincrona si basa sulla tempistica concordata tra i due dispositivi. Il suo scopo è separare i bit da un gruppo quando vengono trasmessi in blocchi. Per stabilire la sincronizzazione e verificarne il corretto funzionamento, utilizzare Simboli speciali. Poiché i bit di dati sono in modalità sincrona, i bit di avvio e di arresto non sono necessari. La trasmissione dei dati termina alla fine di un frame e inizia all'inizio di un altro.
Protocolli utilizzati nei modem sono divisi in quattro gruppi principali: modulazione e trasmissione dati; Correzione dell'errore; compressione dei dati trasmessi; connessioni DTE P DCE.
Il primo gruppo di protocolli stabilisce le regole per l'ingresso dei modem nella comunicazione, il suo supporto e la sua rottura, i parametri segnali analogici, regole di modulazione e codifica. I protocolli sono direttamente correlati ai segnali trasmessi su una linea di comunicazione analogica intermodem. La connessione di due modem è possibile solo se supportano protocolli comuni o compatibili di questo gruppo. Nella gerarchia a sette livelli dei protocolli di comunicazione OSI questo gruppo di protocolli ha il livello 1 (fisico) e costituisce un canale di comunicazione digitale in tempo reale, ma non protetto da errori di trasmissione.
Il secondo gruppo stabilisce le regole per rilevare e correggere gli errori che si verificano durante la trasmissione utilizzando i protocolli del primo gruppo. Questi protocolli si occupano solo di informazioni digitali; per verificare l'integrità delle informazioni, queste vengono suddivise in pacchetti, forniti di codici di ridondanza di controllo. Se il codice di controllo sul lato ricevente non corrisponde, il pacchetto trasmesso viene considerato errato e ne viene richiesta la ritrasmissione. Questo gruppo di protocolli forma un canale affidabile (protetto da errori) da un canale fisico inaffidabile per più alto livello, ma ciò si traduce in una perdita di comunicazione in tempo reale e a scapito di alcune spese generali. Nel modello OSI questo gruppo corrisponde al livello 2 (canale).
Il terzo gruppo stabilisce le regole per la compressione dei dati trasmessi. Allo stesso tempo, all'estremità trasmittente, vengono analizzati e imballati e all'estremità ricevente vengono disimballati in vista originale. La compressione consente di aumentare la velocità di trasmissione oltre quella fisica larghezza di banda canale. L'implementazione della compressione richiede un certo sovraccarico per l'analisi delle informazioni e la pacchettizzazione; in caso di compressione inefficiente, la velocità di trasmissione può essere inferiore alla velocità del canale fisico.
Il quarto gruppo di protocolli stabilisce le regole per l'interazione DTE e DCE.
Possibilità intellettuali dei modem. Ora i modem sono dispositivi intelligenti che consentono, oltre al loro compito principale- trasformazioni segnali trasmessi- implementare molte altre funzioni, fornendo ulteriore comodità all'utente. Questi modem sono chiamati intellettuale o modem intelligenti. Le capacità intellettuali dei modem si realizzano grazie alla presenza di uno schema di controllo basato su un particolare microprocessore.
L'uso di KAM multiposizione in forma pura associato al problema dell'insufficiente immunità al rumore. Pertanto, in tutti i moderni protocolli ad alta velocità, QAM viene utilizzato insieme alla codifica a traliccio, un tipo speciale di codifica convoluzionale. Di conseguenza, è apparso nuovo modo modulazione, chiamato modulazione a traliccio(TSM - modulazione codificata a traliccio). Viene chiamata la combinazione di uno specifico codice di correzione degli errori QAM scelto in un certo modo nella letteratura tecnica nazionale design del codice di segnale (SCC). Gli SCC consentono di aumentare l'immunità al rumore della trasmissione di informazioni insieme a una diminuzione dei requisiti per il rapporto segnale-rumore nel canale di 3-6 dB. In questo caso, il numero di punti di segnale viene raddoppiato aggiungendo un bit ridondante ai bit di informazione, formati dalla codifica convoluzionale. Il blocco di bit così espanso è ancora soggetto allo stesso QAM. Durante la demodulazione, il segnale ricevuto viene decodificato utilizzando l'algoritmo di Viterbi. È questo algoritmo, grazie all'uso della ridondanza introdotta e alla conoscenza della storia del processo di ricezione, che consente, secondo il criterio della massima verosimiglianza, di selezionare il punto di riferimento più affidabile dallo spazio del segnale.
La scelta dei metodi di modulazione e codifica si riduce alla ricerca di tale riempimento dello spazio del segnale, che fornisce alta velocità ed elevata immunità ai disturbi. La combinazione di vari insiemi di segnali multiposizione e codici di correzione degli errori genera molte varianti delle strutture dei segnali. Le varianti coordinate in un certo modo, fornendo un miglioramento dell'efficienza energetica e della frequenza, sono costruzioni di codice segnale. Il compito di trovare il miglior CCM è uno dei più compiti impegnativi teoria della comunicazione I moderni protocolli di modulazione ad alta velocità (V.32, V.32bis, V.34, ecc.) richiedono l'uso obbligatorio di strutture segnale-codice.
Tutti i CCM in uso oggi utilizzano la codifica convoluzionale a una velocità di (ha-1 /P), quelli. quando si trasmette un elemento di segnale, viene utilizzato un solo simbolo binario ridondante.
Un tipico encoder utilizzato in combinazione con il modulatore FM-8 è mostrato in fig. 6.7. È un encoder convoluzionale con una velocità di codifica relativa di 2/3. Per ogni due bit di informazione in ingresso, l'encoder confronta i blocchi binari di tre caratteri alla sua uscita, che vengono inviati al modulatore FM-8.
Riso. 6.7.
L'utilizzo dei segnali PM è associato alla risoluzione del problema dell'ambiguità della fase della portante recuperata alla ricezione. Questo problemaè risolto dalla codifica relativa (differenziale), che nei sistemi senza codifica di correzione degli errori porta alla propagazione dell'errore. Nei sistemi con codifica a correzione di errori viene utilizzata anche la codifica relativa. In questo caso è importante la sequenza di commutazione dell'encoder relativo e di correzione degli errori.
Distinguere tra codifica relativa esterna e interna. Con l'intra coding, il relativo encoder si trova all'uscita dell'encoder di correzione degli errori, e al lato ricevente il relativo decoder è abilitato all'ingresso del decoder di correzione del rumore (Fig. 6.8, a). In questo caso, l'encoder di correzione degli errori deve essere in grado di gestire gli errori di raggruppamento.
La codifica relativa esterna in alcuni casi è più vantaggiosa, poiché la fonte di propagazione dell'errore - il decodificatore relativo - è attivata all'uscita del decodificatore di correzione degli errori (Fig. 6.8, b). Tuttavia, questo ora causa difficoltà di decodifica a causa dell'ambiguità di fase della forma d'onda di riferimento durante la demodulazione. Con FM-2, l'ambiguità della fase dell'oscillazione di riferimento (0 o z) porta al fenomeno " lavoro inverso", che consiste nel fatto che i singoli bit trasmessi vengono accettati come zero, e zero - al contrario, come singoli. Quando Di più le posizioni di fase possono essere non solo invertite, ma anche permutate caratteri binari. La soluzione a questo problema consiste nell'utilizzare codici di correzione degli errori trasparenti, ad es. insensibile all'incertezza della fase dell'oscillazione di riferimento. Esistono diversi tipi di SCM che forniscono trasparenza all'incertezza della fase del vettore recuperato. Si basano anche su una codifica convoluzionale a una velocità (n-\/n), quelli. viene utilizzato un solo carattere binario ridondante.
I segnali multiposizione con impaccamento denso (ad esempio FM, AFM) forniscono un'elevata velocità specifica y a scapito di una ridotta efficienza energetica. D'altra parte, i codici correttivi consentono di aumentare l'efficienza energetica con una certa diminuzione della velocità specifica. Ciascuno di questi metodi fornisce un guadagno in un indicatore in cambio del deterioramento di un altro. Allo stesso tempo, in molti casi è importante aumentare contemporaneamente sia l'efficienza energetica che quella della frequenza. La soluzione di questo problema è possibile quando si utilizzano insiemi di segnali multiposizione insieme alla codifica di correzione degli errori. In questo caso, ovviamente, è necessario formare tali sequenze di segnali, i cui punti nello spazio multidimensionale sono densamente impaccati (per garantire un'efficienza ad alta frequenza) e sufficientemente distanziati (per garantire un'efficienza energetica sufficientemente elevata). Tali sequenze di segnali, costruite sulla base di codici di correzione degli errori e segnali multiposizione, sono dette strutture di codice di segnale (vedere il Capitolo 7). I codici convoluzionali e concatenati vengono solitamente utilizzati come codici di correzione degli errori in SCC e i segnali PM, APM e FMNF vengono utilizzati come segnali multiposizione.
Il dispositivo che implementa il CCM è costituito da un codec, un modem e dispositivi corrispondenti. Per abbinare il codec del codice binario di correzione del rumore e il modem dei segnali posizionali, viene spesso utilizzato il codice Gray keying, in cui la maggiore distanza di Hamming tra i blocchi simboli di codice corrisponde maggiore distanza secondo Euclide tra i segnali corrispondenti. Il codice Gray inserito tra il codec di correzione degli errori e il modem converte il canale posizionale senza memoria in canale binario con caratteri di lunghezza della memoria. Tuttavia, il codice di Gray non è ottimale. Rappresentazione binaria i simboli del canale richiedono, di regola, una protezione diseguale con un codice di correzione. Ciò è dovuto al fatto che gli insiemi di segnali multiposizione utilizzati nei canali nella maggior parte dei casi risultano non equidistanti nel luogo di ricezione. Anche gli insiemi di simboli binari del codice di manipolazione ad essi corrispondenti non sono equidistanti. Attualmente sono noti altri metodi per abbinare sorgenti e canali dei messaggi. In particolare, metodi basati su gerarchici
suddividere l'insieme dei segnali in un insieme di sottoinsiemi annidati con distanze monotonicamente crescenti tra di loro e selezionare codici per ciascun livello della gerarchia in modo da equalizzare le distanze risultanti. Più fruttuoso in questa direzione è il metodo di costruzione del CCM basato sulla codificazione concatenata generalizzata. In questo caso, i codici di correzione degli errori esterni sono coerenti con i codici interni, che vengono utilizzati come sottoinsiemi nidificati di segnali. Un esempio di costruzione di una struttura segnale-codice (modulazione combinata) utilizzando i codici a traliccio di Angerboeck è fornito nel § 7.3.
È inoltre possibile costruire un SCM basato su segnali multidimensionali, che consentono di aumentare il numero di posizioni del segnale senza una significativa riduzione della distanza tra di loro. Tuttavia, va ricordato che la costruzione di QCS più avanzati è associata all'inevitabile complicazione della loro implementazione.
Gli indicatori di performance del QCM sono determinati dai seguenti rapporti:
dove e mind sono gli indicatori di performance del sistema di modulazione (modem); DRC - guadagno di energia della codifica (codec); efficienza in frequenza del codec.
I risultati del calcolo mostrano (Fig. 11.6) che l'utilizzo del CCM consente di ottenere contemporaneamente un guadagno sia di efficienza energetica che di frequenza e, comunque, un guadagno in un indicatore senza peggiorare l'altro. Pertanto, il sistema FM-8-SK, quando si utilizza un codice convoluzionale perforato con velocità, fornisce un guadagno di energia senza ridurre la velocità specifica y, e il sistema AFM-16-SK, con una limitazione del codice, guadagna in velocità specifica senza ridurre l'efficienza energetica L'efficienza informatica di questi sistemi
Di notevole interesse sono le costruzioni segnale-codice costruite sulla base di segnali FCMNF e codici convoluzionali. I cambiamenti di fase dei segnali FMNF hanno la forma di un reticolo regolare simile al diagramma reticolare SC. Ciò consente di combinare le procedure di demodulazione e decodifica nel sistema FMNF-SC elaborando i segnali alla ricezione utilizzando un unico reticolo segnale-codice utilizzando l'algoritmo di Viterbi (AV) o l'algoritmo di Klovsky-Nikolaev (AKN).
