Wie zufällig ist der Zufall? - Rohde & Schwarz

Applikation
TV-Meßempfänger EFA
Das Präzisionsmeßgerät auch für die
Analyse beliebiger QAM-Signale
In modernen Kommunikations- und
Übertragungssystemen gewinnt die
Quadratur-Amplituden-Modulation
(QAM) immer mehr an Bedeutung,
weil dieses Verfahren besonders frequenzökonomisch
und für das Übertragen
digitaler Daten besonders
robust ist. Dies gilt sowohl für leitungsgebundene
wie auch für drahtlose
Verbindungen.
Der TV-Meßempfänger EFA von
Rohde & Schwarz, die „Meßreferenz“
für analoge und digitale Fernsehsignale,
kann auch beliebige QAM-
Signale ohne spezielle Synchronisationssequenzen
mit hoher Präzision
analysieren und darstellen.
Beliebige QAM-Signale mit EFA
analysieren
Der digitale TV-Meßempfänger EFA
(siehe auch Seite 4 in diesem Heft
sowie [1]) ist wegen seiner universellen
Konfigurierbarkeit neben Messungen
für DVB-C auch für die Analyse
beliebiger QAM-Signale bestens einsetzbar
(Modell 20 oder 23). Für die
Synchronisation des Signals oder für
die Darstellung des Konstellationsdiagramms,
für Parameterberechnungen
sowie für Spektrums- und Echomessungen
sind keine speziellen Synchronwörter
erforderlich. Allerdings spielen
für eine problemlose Synchronisation
auf das Eingangssignal die für die
Modulation verwendeten Daten eine
entscheidende Rolle, besonders bei
sich wiederholenden Datensequenzen.
22 Neues von Rohde & Schwarz Heft 164 (1999/IV)
BILD 1 Die Gerätefamilie EFA ist eine vielseitige
und sehr leistungsfähige TV-Meßempfänger-
und -demodulator-Plattform, die für jeden
Anwendungszweck – ob digital oder analog –
bestens konfiguriert werden kann.
Was bei der Modulation mit
PRBS-Sequenzen zu beachten ist
Für das Erzeugen von QAM-Signalen
werden häufig PRBS-(Pseudo Random
Binary Sequence)-Folgen eingesetzt.
Der Vorteil solcher Signale ist die
scheinbar zufällige Verteilung, was bei
QAM zu einer gleichmäßigen Belegung
aller Entscheidungsfelder führt.
Verschiedene Standardsequenzen mit
Bit-Längen von 2 9 –1, 2 15 –1 und 2 23 –1
werden verwendet. Insbesondere in
Verbindung mit höherwertigen QAM-
Ordnungen (z.B. bei 256QAM) ist jedoch
die Sequenz 2 9 –1 aus folgenden
Gründen nicht geeignet:
1. Beim Einsatz von Standardsequenzen
wird die Datenfolge zyklisch
wiederholt: Nach dem Ende einer
Sequenz startet sofort die nächste;
das Signal hat also einen periodischen
Zeitverlauf. Dadurch weist
das Ausgangssignal des QAM-
Modulators ein diskretes Spektrum
auf. Bei sehr kurzen PRBS-Folgen,
wie es bei der Sequenz 2 9 –1 der
Fall ist, ergeben sich im Spektrum
große Abstände zwischen den
diskreten Linien, die eine Synchronisation
auf das Eingangssignal
unmöglich machen.
2. Für die 256QAM werden 8 Bit zu
einem Symbol zusammengefaßt.
Bei kurzen PRBS-Folgen sind nur
wenige verschiedene Bit-Kombinationen
möglich. Bei zyklischer
Verwendung der 2 9 –1-Folge
(= 511 bit) wiederholen sich
bereits nach acht Folgen die
Symbole. Bei den 256 verschiedenen
Entscheidungsfeldern (bedingt
durch 256QAM) sind somit nur
etwa zwei Symbole pro Entscheidungsfeld
möglich, bevor sich die
Folge wiederholt. Wegen der
zufälligen Verteilung kommt es
vor, daß manche Entscheidungsfel-
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