Exercise 4.9: Higher-Level Modulation

From LNTwww

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Die Grafik zeigt AWGN–Kanalkapazitätskurven über der Abszisse 10 · lg (ES/N0):

  • CGauß:   Shannonsche Grenzkurve,
  • CBPSK:   gültig für BPSK.

Die beiden weiteren Kurvenverläufe Crot und Cbraun sollen in den Teilaufgaben (c) und (d) analysiert und möglichen Modulationsverfahren zugeordnet werden.


Hinweis

Die hier genannten Modulationsverfahren werden anhand ihrer Signalraumkonstellation beschrieben:

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In der Literatur wird manchmal die BPSK auch mit 2–ASK bezeichnet ⇒ xX = (+1, –1). Dagegen verstehen wir im LNTwww als ASK den unipolaren Fall xX = (0, 1). Nach unserer Nomenklatur gilt deshalb: CASK < CBPSK.
Dieser Sachverhalt hat aber keinen Einfluss auf die Lösung der vorliegenden Aufgabe.


Fragebogen

1

Welche Gleichung liegt der Shannon–Grenzkurve CGauß zugrunde?

Es gilt CGauß = C1 = 1/2 · log2 (1 + ES/N0),
Es gilt CGauß = C2 = 1/2 · log2 (1 + 2ES/N0),
Es gilt CGauß = C3 = log2 (1 + ES/N0).

2

Welche Aussagen treffen für die grüne Kurve CBPSK zu?

CBPSK kann nicht in geschlossener Form angegeben werden.
CBPSK ist größer als 0, wenn ES/N0 > 0 vorausgesetzt wird.
Für ES/N0 < ln (2) ist CBPSK ≡ 0.
Im gesamten Bereich gilt CBPSK < CGauß.

3

Welche Aussagen treffen für die rote Kurve zu?

Für die zugehörige Zufallsgröße X gilt MX = |X| = 2.
Für die zugehörige Zufallsgröße X gilt MX = |X| = 4.
Crot ist gleichzeitig die Kanalkapazität der 4–ASK.
Crot ist gleichzeitig die Kanalkapazität der 4–QAM.
Für alle ES/N0 > 0 liegt Crot zwischen „grün” und „braun”.

4

Welche Aussagen treffen für die braune Kurve zu?

Für die zugehörige Zufallsgröße gilt MX = |X| = 8.
Cbraun ist gleichzeitig die Kanalkapazität der 8–ASK.
Cbraun ist gleichzeitig die Kanalkapazität der 8–PSK..
pB = 0 ist mit 8–ASK, R = 2.5 und (ES/N0)dB = 10 dB möglich.
pB = 0 ist mit 8–ASK, R = 2 und (ES/N0)dB = 10 dB möglich.


Musterlösung

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