デジタル通信-M-aryエンコーディング

ワードバイナリは2ビットを表します。 M は、指定された数のバイナリ変数で可能な条件、レベル、または組み合わせの数に対応する数字を表します。

これは、1ビットではなく、2ビット以上が一度に送信されるデータ送信に使用されるデジタル変調技術のタイプです。単一の信号が複数ビット伝送に使用されるため、チャネル帯域幅が減少します。

M-ary方程式

デジタル信号が、電圧レベル、周波数、位相、振幅などの4つの条件下で与えられる場合、 M = 4 です。

与えられた数の条件を生成するのに必要なビット数は、数学的に次のように表されます。

N = \ log _ \ {2} \ {M}

どこで

*N* は必要なビット数です

*M* は、 *N* ビットで可能な条件、レベル、または組み合わせの数です。

上記の式は、次のように再配置できます。

2 ^ N = M

たとえば、2ビットの場合、 2 ^ 2 ^ = 4 条件が可能です。

M-aryテクニックの種類

一般的に、マルチレベル（M-ary）変調技術は、3つ以上の変調レベルを持つデジタル入力がトランスミッターの入力で許可されるため、デジタル通信で使用されます。したがって、これらの手法は帯域幅効率に優れています。

多くのM-ary変調技術があります。これらの手法の一部は、振幅、位相、周波数など、キャリア信号の1つのパラメーターを変調します。

M-ary ASK

これは、M-ary Amplitude Shift Keying（M-ASK）またはM-ary Pulse Amplitude Modulation（PAM）と呼ばれます。

搬送波信号の*振幅*は、 M の異なるレベルを取ります。

M-ary ASKの表現

$ S_m（t）= A_mcos（2 \ pi f_ct）\ quad A_m \ epsilon \ {（2m-1-M）\ Delta、m = 1,2 … \：.M} \ quadおよび\ quad 0 \ leq t \ leq T_s $

M-ary ASKのいくつかの顕著な特徴は-

このメソッドはPAMでも使用されます。
その実装は簡単です。
M-ary ASKはノイズと歪みの影響を受けやすくなっています。

M-ary FSK

これは、M-ary Frequency Shift Keying（M-ary FSK）と呼ばれます。

キャリア信号の*周波数*は、 M の異なるレベルを取ります。

M-ary FSKの表現

$ S_i（t）= \ sqrt \ {\ frac \ {2E_s} \ {T_s}} \ cos \ left（\ frac \ {\ pi} \ {T_s} \ left（n_c + i \ right）t \ right） $ $ 0 \ leq t \ leq T_s \ quadおよび\ quad i = 1,2,3 … \：..M $

$ f_c = \ frac \ {n_c} \ {2T_s} $が固定整数nの場合。

M-ary FSKのいくつかの顕著な特徴は-

ASKほどノイズの影響を受けません。
送信された M 個の信号のエネルギーと持続時間は同じです。
信号は$ \ frac \ {1} \ {2T_s} $で区切られます信号を互いに直交させるHz。
M 信号は直交しているため、信号空間に混雑はありません。
M-ary FSKの帯域幅効率は低下し、 M の増加とともに電力効率が増加します。

M-ary PSK

これは、M-ary Phase Shift Keying（M-ary PSK）と呼ばれます。

搬送波信号の*位相*は、 M の異なるレベルを取ります。

M-ary PSKの表現

$ S_i（t）= \ sqrt \ {\ frac \ {2E} \ {T}} \ cos \ left（w_o t + \ phi _it \ right）$ $ 0 \ leq t \ leq T \ quadおよび\ quad i = 1,2 … M$

\ phi _i \ left（t \ right）= \ frac \ {2 \ pi i} \ {M} \ quad where \ quad i = 1,2,3 ... \：... M

M-ary PSKのいくつかの顕著な特徴は-

エンベロープは一定であり、より多くの位相の可能性があります。
この方法は、宇宙通信の初期に使用されました。
ASKおよびFSKよりも優れたパフォーマンス。
受信機での最小位相推定誤差。
M-ary PSKの帯域幅効率は低下し、 M の増加とともに電力効率が増加します。

これまで、さまざまな変調手法について説明してきました。これらのすべての手法の出力は、 1s および 0s として表されるバイナリシーケンスです。このバイナリまたはデジタル情報には多くの種類と形式があり、それらについてはさらに説明します。

Digital-communication-m-ary-encoding

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