Principles-of-communication-m-ary-encoding
M-aryエンコーディング
バイナリという単語は2ビットを表します。 M は、指定された数のバイナリ変数に可能な条件、レベル、または組み合わせの数に対応する数字を単に表します。
これは、データ送信に使用されるデジタル変調技術のタイプであり、1ビットではなく、2ビット以上が一度に送信されます*。 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。上記の方程式は次のように再配置することができます-
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
一般に、（ M-ary ）マルチレベル変調技術は、送信機の入力で許可される3つ以上の変調レベルを持つデジタル入力として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。
多くの異なる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。
キャリア信号の振幅は、 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）\：\：\：\：\：\：A_m \ epsilon \ {（2m-1-M）\ Delta、m = 1,2 .... M} \：\：\：and \：\：\：0 \ leq t \ leq T_s
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。 ただし、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 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 \ lgroup \ frac \ {\ Pi} \ {T _ \ { s}}（n _ \ {c} + i）t \ rgroup \：\：\：\：0 \ leq t \ leq T _ \ {s} \：\：\：and \：\：\：i = 1 、2 ..... M
ここで、$ f _ \ {c} = \ frac \ {n _ \ {c}} \ {2T _ \ {s}} $が固定整数 n の場合。
これはASKほどノイズの影響を受けません。 送信された M 個の信号のエネルギーと持続時間は同じです。 信号は$ \ frac \ {1} \ {2T_s} $ Hz で区切られ、信号を互いに直交させます。
*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、電力効率はMの増加とともに増加します。M-ary PSK
これは、M-ary位相シフトキーイングと呼ばれます。
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（w _ \ {0} t + \ emptyset _ \ {i} t）\：\：\： \：0 \ leq t \ leq T _ \ {s} \：\：\：and \：\：\：i = 1,2 ..... M
\ emptyset _ \ {i} t = \ frac \ {2 \ Pi i} \ {M} \：\：\：where \：\：i = 1,2,3 ... \：... M
ここでは、エンベロープは一定であり、位相の可能性がより多くなります。 この方法は、宇宙通信の初期に使用されました。 ASKやFSKよりもパフォーマンスが優れています。 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、1と0で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。
