Модулятор для здійснення амплітудної модуляції багатьох складових
The authors consider various anti-noise techniques in systems using digital signals, in particular QAM (quadrature amplitude modulation) signals. To increase the noise immunity of a system, it is proposed to use amplitude modulation of many components (AMMС). The advantages of this approach are demo...
Saved in:
| Date: | 2021 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.3-4.30 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Technology and design in electronic equipment |
| Download file: |  |
Institution
Technology and design in electronic equipment| _version_ | 1867388472842518528 |
|---|---|
| author | Horbatyi, Ivan Carp, Yurii Tsymbaliuk , Ivan |
| author_facet | Horbatyi, Ivan Carp, Yurii Tsymbaliuk , Ivan |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Ivan Horbatyi",
"institution": "Національний університет «Львівська політехніка», Lviv, Ukraine"
},
{
"author": "Yurii Carp",
"institution": "Національний університет «Львівська політехніка», Lviv, Ukraine"
},
{
"author": "Ivan Tsymbaliuk ",
"institution": "Національний університет «Львівська політехніка», Lviv, Ukraine"
}
] |
| author_sort | Horbatyi, Ivan |
| baseUrl_str | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-06-07T12:16:32Z |
| description | The authors consider various anti-noise techniques in systems using digital signals, in particular QAM (quadrature amplitude modulation) signals. To increase the noise immunity of a system, it is proposed to use amplitude modulation of many components (AMMС). The advantages of this approach are demonstrated. The principles of AMMС signal formation are explained. The frequency efficiency, energy efficiency, and information efficiency of such signals are theoretically calculated. Different types of digital modulation are compared, the data being presented as a table, and a conclusion is made about a possible practical implementation of the modulator for AMMC signal formation.Structural and functional diagrams of the modulator for AMMC implementation are proposed. The study formulates basic operating principles of such a device, which are used to propose a design option of the modulator. The paper describes particular aspects of creating the main units of the modulator. The authors investigate the characteristics of such a device, particularly the spectrum of the output signal.The obtained research results allow drawing a conclusion that the device complies with the formulated implementation principles of the declared modulation type. A general conclusion is made that the manufactured modulator is suitable for the AMMC. The device is proposed to be used in modern digital communication systems, such as mobile communication systems. |
| doi_str_mv | 10.15222/TKEA2021.3-4.30 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:30:21Z |
| format | Article |
| fulltext |
Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2021, № 3–430 ISSN 2309-9992 (Online)
1
СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ТА ОБРОБКИ СИГНАЛІВ
УДК 621:[376.9+396.6]
Д. т. н. І. В. ГОРБАТИЙ, Ю. С. КАРП, І. Р. ЦИМБАЛЮК
Україна, Національний університет «Львівська політехніка»
E-mail: giv@polynet.lviv.ua, uskarp@gmail.com, zymbaliuk@gmail.com
МОДУЛЯТОР ДЛЯ ЗДІЙСНЕННЯ АМПЛІТУДНОЇ МОДУЛЯЦІЇ
БАГАТЬОХ СКЛАДОВИХ
Беручи до уваги особливості роботи телекому-
нікаційних систем, що знаходяться зараз у широко-
му вжитку, можна впевнено стверджувати, що до-
мінантними у сучасному світі є цифрові види мо-
дуляції — як у стандарті 5G, так і Wi-Fi 6, — що
викори стовують квадратурну амплітудну модуля-
цію (КАМ) високих порядків (1024+) і ортогональ-
не ча стотне мультиплексування [1–4]. Утім, підви-
щення порядку цифрової модуляції робить задачу
забезпечення задовільних значень відношення сиг-
нал/шум все складнішою у зв’язку зі збільшенням
впливу амплітудних та фазових шумів [5]. Для бо-
ротьби з такими явищами були запропоновані різ-
ні методи — використання концентричних сузір’їв
КАМ високих порядків для каналів з фазовими шу-
мами [6], унікальні комплементарні послідовності
КАМ [7], використання матриць Батлера для фор-
мування КАМ [8] і запровадження диференціаль-
них КАМ та АФМн [9]. Тому для вирішення про-
блем, які виникають внаслідок цього, запропоно-
вано використовувати амплітудну модуляцію ба-
гатьох складових (АМБС) [10] — новий різновид
амплітудно-фазової модуляції, що характеризуєть-
ся наявністю кількох гармонічних складових, які у
свою чергу додають нові осі координат до сигналь-
них сузір’їв сигналів на приймальній стороні (на-
приклад, 37-АМБС з трьома складовими буде зобра-
жатися у тривимірному просторі) [11]. Можливість
зсунути точку сузір’я по новій координаті полегшує
задачу збільшення евклідових відстаней між точка-
ми і боротьби з адитивними та фазовими шумами.
Метою цієї роботи є розробка модулятора для
здійснення амплітудної модуляції багатьох складо-
вих, який додатково дасть змогу формувати сигнали
Проведено огляд принципів побудови сучасних цифрових систем безпроводового зв’язку, зокрема систем з
амплітудною модуляцією багатьох складових (АМБС). Обґрунтовано доцільність створення приймально-
передавальних систем з АМБС. Проведено розрахунок частотної, енергетичної та інформаційної ефективності
АМБС-сигналів, проведено порівняння результатів з іншими видами цифрової модуляції. Запропоновано та роз-
глянуто принципову схему і конструктивну реалізацію модулятора для здійснення АМБС.
Ключові слова: амплітудна модуляція багатьох складових (АМБС), модулятор для здійснення АМБС, частотна
ефективність, енергетична ефективність, інформаційна ефективність.
з широковживаними різновидами амплітудної, фазо-
вої та амплітудно-фазової маніпуляції.
Особливості амплітудної модуляції багатьох
складових
АМБС передбачає формування сигналу у вигля-
ді суми його N гармонічних складових, що відрізня-
ються фазами φn, утворюючи в результаті сигнал та-
кого вигляду:
АМБС 0 М 0 0
1
cos ω φ φ ,
N
n n n
n
U t U a U t t
(1)
де U0, ω0, φ0 — амплітуда, кутова частота й початкова
фаза носійного коливання;
UMn — модулювальні сигнали на входах пере-
множувачів у n-х підканалах модулятора
[12, с. 96–100];
аn — коефіцієнти пропоційності для n-х кана-
лів модулятора, що є параметрами моду-
лятора.
Запропонована модуляція у більшості випадків
(крім тих, коли N = 2 та φ1 – φ2 = π/2) належить до
класу неортогональних амплітудно-фазових модуля-
цій, і багато її різновидів підлягають оптимізації, в
результаті якої будується оптимальне з точки зору за-
вадостійкості й ефективності сигнальне сузір’я. Таке
сузір’я, як правило, містить лише частину сигнальних
точок, отриманих при використанні всіх можливих
комбінацій модулювальних сигналів [13]. Результат
застосування раніше запропонованої методики опти-
мізації — можливість утворювати сигнальні решіт-
ки неортогональних різновидів модуляції сигналу з
однаковими відстанями між сусідніми точками або
усувати деякі точки сузір’я для покращення енерге-
тичних характеристик модуляції.
DOI: 10.15222/TKEA2021.3-4.30
Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2021, № 3–4 31ISSN 2309-9992 (Online)
2
СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ТА ОБРОБКИ СИГНАЛІВ
Відстань (у В) між сусідніми точками сигналь-
ного сузір’я АМБС (з трьома складовими) визнача-
ється виразом
d = U / (MU – 1), (2)
де U — максимально можлива амплітуда модульованого
сигналу;
MU — кількість рівномірно віддалених рівнів.
Водночас ефективна кількість символів становить
Mеф = 3MU /(MU – 1). (3)
Відповідно, протягом передавання одного інфор-
маційного символу може бути передано log2Mеф бі-
тів інформації.
На рис. 1 зображено кілька сузір’їв АМБС різ-
ного порядку, кожне з яких ілюструє головні прин-
ципи АМБС — однакову відстань d між сусідніми
точками (див. рівнобедрені трикутники) та фіксо-
вану кількість рівнів амплітуди для кожного виду.
У 36-АМБС, для прикладу, U = 1 В, MU = 4, з чого ви-
пливає, що d = 0,33 В. Слід зауважити, що сигнальну
точку сузір’я 37-АМБС-сигналу з нульовими коорди-
натами мо жна використати лише в системах зв’язку
з активною паузою.
В таблиці наведено результати розрахунку енер-
гетичної βмод, частотної γмод та інформаційної ηмод
ефективності, які обчислювалися з використанням
таких співвідношень:
βмод = N0 / Eб; (4)
γмод = vб / ∆Fc; (5)
ηмод = γмод / log2[(γмод/βмод) + 1], (6)
а) б)
в) г)
π/2
π
3π/2
0
1
0
dd
d
π/2
π
3π/2
0
1
0
π/2
π
3π/2
0
1
0
π/2
π
3π/2
0
1
0
Рис. 1. Сигнальні сузір’я АМБС-
сигналів з трьома складовими
різних порядків:
а — 16; б — 36; в — 60; г — 37
де N0 — спектральна густина потужності білого шуму;
Eб — енергія сигналу протягом часу передавання
одного біта інформації;
vб — швидкість передавання інформації;
∆Fc — ширина спектра сигналу.
Енергетична, частотна та інформаційна ефективність
систем зв’язку при використанні різних методів модуляції
сигналу
Вид модуляції βмод, дБ γмод, дБ ηмод
БАМн (антиподні сигнали) –9,6 0 0,30
БФМн –9,6 0 0,30
КФМн –9,9 3,0 0,46
8-ФМн –13,47 4,78 0,493
8-КАМ –12,90 4,78 0,509
8-АМБС
із трьома складовими* –11,86 4,78 0,540
16-AMБC
із шістьма складовими –14,83 6,02 0,577
16-КAM –14,04 6,02 0,599
16-AMБC
із трьома складовими* –13,59 6,02 0,613
32-КAM –16,12 6,99 0,651
32-АМБС
із трьома складовими* –15,71 6,99 0,662
36-AMБC
із трьома складовими –16,26 7,14 0,665
37-AMБC
із трьома складовими –16,12 7,17 0,673
*Зі зсувом рівнів амплітуди модулювальних сигналів
Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2021, № 3–432 ISSN 2309-9992 (Online)
3
СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ТА ОБРОБКИ СИГНАЛІВ
Наведені результати демонструють переваги
АМБС над іншими поширеними видами модуляції за
однакових потужності сигналу та ймовірності сим-
вольної помилки (Pсим = 10–5) [11].
Принципова схема модулятора
для здійснення АМБС
Розглянемо спочатку загальну структурну схему
модулятора, на основі якої будемо створювати най-
відповіднішу до поставленої задачі конструктивну
реалізацію.
Кількість фазоповертачів та перемножувачів тако-
го модулятора (рис. 2) дорівнює кількості N гармоні-
чних складових. На перемножувачі подаються моду-
лювальні сигнали, утворені із вхідних двійкових да-
них (кожній точці сигнального сузір’я АМБС відпо-
відає певна обрана для неї двійкова послідовність,
аналогічно КАМ), та сигнали з генератора носійно-
го коливання з фазовими зсувами, здійсненими від-
повідними фазоповертачами. Сигнали з виходів пе-
ремножувачів надходять до входів суматора, на ви-
ході якого формується сигнал АМБС.
Модулятор для здійснення АМБС містить N під-
каналів на відміну від квадратурного модулятора, що
містить два підканали (синфазний і квадратурний).
Модулювальні сигнали формуються у вигляді послі-
довності прямокутних імпульсів для кожного підка-
налу модулятора з тактовою частотою, що дорівнює
швидкості передавання символів, та амплітудами, що
відповідають вхідним бітовим словам та символам,
які необхідно передати.
Такий модулятор характеризується меншою кіль-
кістю рівнів амплітуди сигналів у порівнянні з ква-
дратурним модулятором такого ж порядку, що у свою
чергу зменшує вплив внутрішніх завад на вихідний
модульований сигнал та послаблює вимоги до розряд-
ності цифро-аналогових перетворювачів, що засто-
совуються для формування модулювальних сигналів.
Конструктивна реалізація модулятора
для здійснення АМБС
Аналіз принципової схеми модулятора для здій-
снення АМБС дозволяє зробити висновок про те, що
ланки такого пристрою можна реалізувати в модуль-
ному вигляді та поєднувати їх задля збільшення по-
рядків досліджуваних видів модуляції. Тому головні
принципи, яким має відповідати сконструйований мо-
дулятор для здійснення АМБС, є такими:
— можливість переналаштування (з пріоритетом
програмних способів над апаратними);
— модульність конструкції та можливість роз-
ширення.
Цим вимогам відповідає модулятор, функційну
схему якого зображено на рис. 3.
Формувачами модулювальних сигналів тут висту-
пають PSoC — програмовані системи на чипі. Такий
вибір можна обґрунтувати наявністю в них вбудова-
них інтерфейсів передавання даних, таких як I2C,
UART і SPI, та головною особливістю PSoC — на-
явністю матриці цифрових та аналогових блоків, се-
ред яких є цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП).
У нашому випадку через один з інтерфейсів надхо-
дять дані з персонального комп’ютера у двійковому
вигляді, перетворюючись в модулювальні сигнали
на виході ЦАП (рис. 4). Формувач модулювальних
си гналів містить таблиці відповідності амплітуд мо-
дулювальних сигналів для кожного підканалу моду-
лятора вхідним бітовим словам та символам, які не-
Рис. 2. Загальна структурна схема модулятора для здійснення АМБС
Двійкові
дані Формувач
модулюваль-
них
сигналів
Сигнал
АМБС
1
5
4
32
G
9
8
7
6
φ1
φn
φ2
Σ
U0 cos(ω0t + φ0) U0 cos(ω0t + φ0 + φ1)
U0 cos(ω0t + φ0 + φ2)
U0 cos(ω0t + φ0 + φn)
a1 uМ1 (t)
an uМn (t)
a2 uМ2 (t)
Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2021, № 3–4 33ISSN 2309-9992 (Online)
4
СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ТА ОБРОБКИ СИГНАЛІВ
обхідно передати, для усіх досліджуваних різнови-
дів модуляції. Значення цих амплітуд для кожного
каналу на кожному інформаційному такті, що дорів-
нює часу передавання окремого символу, передають
на ЦАП свого каналу.
В процесі практичної реалізації модулятора для
здійснення АМБС для формування модульованих
сигналів було обрано генератори із серії CVCO55CW,
призначені для застосування в системах із широ-
космуговими сигналами, з можливістю зміни ро-
бочої частоти до однієї октави. Конкретно обраний
CVCO55CW-0500-1000 генерує сигнали з частотами
від 500 до 1000 МГц (рис. 5). Потім сигнал із генера-
тора передається на подільник, і далі — на фазоповер-
тачі. Фазоповертачі у пристрої виконані на базі ква-
дратурних модуляторів. На їхні модулювальні входи
протягом тривалості кожного інформаційного сим-
волу подають прямокутний імпульс певної ампліту-
ди, величину якої задають за допомогою змінного ре-
зистора. Змінними резисторами виступають цифро-
ві потенціометри, керовані з двох PSoC 4 через ін-
терфейс I2C, що дає змогу переналаштовувати при-
стрій під різні види АМБС та КАМ, а також АМн,
ФМн, АМФн тощо.
Із виходів фазоповертачів сигнали подаються на
входи перемножувачів, які є частиною однокрис-
тальних векторних модуляторів. Сигнали поступа-
ють із фазовими зсувами, необхідними для форму-
вання певного різновиду АМБС. Надалі сигнали над-
ходять на суматор, який є завершальним елементом
модулятора, оскільки вже на його виході отримують
сигнал АМБС, придатний до подальшого передаван-
ня в системі зв’язку. Далі такий сигнал передають на
вихідні кола передавального пристрою — підсилю-
вач з антеною (рис. 6).
Отриманий модулятор відповідає раніше сфор-
мульованим принципам — його можна налаштову-
вати виключно програмним способом, а конструк-
Рис. 3. Функційна схема модулятора для здійснення АМБС
ПК
Подільник
Сигнал
АМБС
ЦАП1
φ1 φ2
Σ
Генератор
φ4φ3
ЦАП2
ЦАП1
ЦАП2
Модулятор
1
Модулятор
2
PSoC
PSoC
Рис. 4. Формувач модулювальних сигналів PSoC 5 LP Рис. 5. Генератор носійного коливання
Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2021, № 3–434 ISSN 2309-9992 (Online)
5
СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ТА ОБРОБКИ СИГНАЛІВ
ція є модульною, тобто можна паралельно до існую-
чих фазоповертачів та перемножувачів підключити
нові й отримати модулятор АМБС вищого порядку.
Про дієздатність запропонованого пристрою
свід чить спектр одного із різновидів сигналу АМБС,
знятого на виході макету передавального пристрою
(рис. 7), яка показує високе співвідношення сиг-
нал/шум.
Висновки
Таким чином, пропонована конструктивна реалі-
зація модулятора для здійснення амплітудної моду-
ляції багатьох складових повністю відповідає всім
необхідним вимогам. Основою побудови модулято-
ра є однокристальні елементи, що дозволяє реалізо-
вувати його в компактних форматах і використовува-
ти в сучасних системах цифрового зв’язку, зокрема
мобільного. Продемонстрована ефективність систе-
ми при передаванні сигналів АМБС менших поряд-
ків вказує на перспективність подальших досліджень
використання такого типу модуляції та застосування
розширених варіантів запропонованого пристрою в
сучасних системах радіозв’язку, проводових систе-
мах передавання та радіорелейних системах переда-
вання прямої видимості.
ВИКОРИСТАНІ ДЖЕРЕЛА
1. Kamurthi R. T., Chopra Sh. R., Gupta A. Higher order QAM
schemes in 5G UFMC system. 2020 International Conference on
Emerging Smart Computing and Informatics (ESCI). Pune, India,
2020. https://doi.org/10.1109/ESCI48226.2020.9167619
2. Ortega-Ortega A. L., Bravo-Torres J. F. Combining LDPC
codes, M-QAM modulations, and IFDMA multiple-access to achieve
5G requirements. 2017 International Conference on Electronics,
Communications and Computers (CONIELECOMP). Cholula, Mexico,
2017. https://doi.org/10.1109/CONIELECOMP.2017.7891828
3. Neelam S. G., Sahu P. R. Error performance of QAM GFDM
waveform with CFO under AWGN and TWDP fading channel. 2019
National Conference on Communications (NCC). Bangalore, India,
2019. https://doi.org/10.1109/NCC.2019.8732207
4. Солодовник В. І. Алгоритм адаптивної модуляції та просто-Солодовник В. І. Алгоритм адаптивної модуляції та просто-
рового мультиплексування у багатоантенних системах безпрово-
дового зв’язку. Збірник наукових праць ВІТІ, 2018, № 3, с. 103–111.
5. Sharma S. Digital Communications. India, S.K. Kataria &
Sons, 2013.
6. Zheng B., Deng L., Sawahashi M., Kamiya N. High-order
circular QAM constellation with LDPC coding rate for phase noise
channels. 20th International Symposium on Wireless Personal
Multimedia Communications (WPMC2017). Bali, Indonesia, 2017.
https://doi.org/10.1109/WPMC.2017.8301807
7. Spasojevic P., Budisin S-Z. Uniquely generated paraunitary-
based complementary QAM sequences. 51st Asilomar Conference
on Signals, Systems and Computers. Pacific Grove, CA, USA, 2017.
https://doi.org/10.1109/ACSSC.2017.8335659.
8. Staszek K., Gruszczynski S., Wincza K. Direct N-QAM multiport
modulators utilizing bulter matrices. 21st International Conference on
Microwave, Radar and Wireless Communications (MIKON), Poland,
Krakow, 2016. https://doi.org/10.1109/MIKON.2016.7492123
9. Wei R-Y., Wang X-J. Differential 16-QAM and 16-APSK for
uplink massive MIMO systems. IEEE Wireless Communications
Letters, 2018, vol. 7, iss. 2, pp. 170–173. https://doi.org/10.1109/
LWC.2017.2763143
10. Горбатий І. В. Амплітудна модуляція багатьох складо-
вих. Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в
енергетиці ім. Г. Є. Пухова НАН України, 2009, вип. 50, c. 186–190.
11. Gorbatyy I. V. Investigation of the technical efficiency of
state-of-the-art telecommunication systems and networks with
limited bandwidth and signal power. Automatic Control and
Computer Sciences, 2014, № 1, pp. 63-75. https://doi.org/10.3103/
s0146411614010039
12. Горбатий І. В., Бондарєв А.П. Телекомунікаційні системи
та мережі. Принципи функціонування, технології та протоколи.
Україна, Вид-во НУ «Львівська політехніка», 2016.
13. Горбатий І. В., �орній М.Б. Високоефективна телекомуні-Горбатий І. В., �орній М.Б. Високоефективна телекомуні-
каційна система на основі амплітудної модуляції багатьох складо-
вих. Вісник Національного університету «Львівська політехніка».
Радіотехніка та телекомунікації. 2018, с. 23 — 28.
Дата надходження рукопису
до редакції 06.05 2021 р.
Рис. 6. Модулятор у зборі
Рис. 7. Спектр одного із різновидів сигналів АМБС
на виході макета передавального пристрою
Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2021, № 3–4 35ISSN 2309-9992 (Online)
6
СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ТА ОБРОБКИ СИГНАЛІВ
I. V. HORBATYI, U. S. CARP, I. R. TSYMBALIUK
Ukraine, Lviv Polytechnic National University
E-mail: giv@polynet.lviv.ua,
uskarp@gmail.com, zymbaliuk@gmail.com
MODULATOR FOR IMPLEMENTATION OF AMPLITUDE MODULATION
OF MANY COMPONENTS
The authors consider various anti-noise techniques in systems using digital signals, in particular QAM (quadrature amplitude
modulation) signals. To increase the noise immunity of a system, it is proposed to use amplitude modulation of many components
(AMMС). The advantages of this approach are demonstrated. The principles of AMMС signal formation are explained. The
frequency efficiency, energy efficiency, and information efficiency of such signals are theoretically calculated. Different types
of digital modulation are compared, the data being presented as a table, and a conclusion is made about a possible practical
implementation of the modulator for AMMC signal formation.
Structural and functional diagrams of the modulator for AMMC implementation are proposed. The study formulates basic
operating principles of such a device, which are used to propose a design option of the modulator. The paper describes
particular aspects of creating the main units of the modulator. The authors investigate the characteristics of such a device,
particularly the spectrum of the output signal.
The obtained research results allow drawing a conclusion that the device complies with the formulated implementation
principles of the declared modulation type. A general conclusion is made that the manufactured modulator is suitable for the
AMMC. The device is proposed to be used in modern digital communication systems, such as mobile communication systems.
Keywords: amplitude modulation of many components (AMМС), AMМС modulator, frequency efficiency, energy efficiency,
information efficiency.
DOI: 10.15222/TKEA2021.3-4.30
UDC 621:[376.9+396.6]
REFERENCES
1. Kamurthi R. T., Chopra Sh. R., Gupta A. Higher order QAM
schemes in 5G UFMC system. 2020 International Conference on
Emerging Smart Computing and Informatics (ESCI). Pune, India,
2020. https://doi.org/10.1109/ESCI48226.2020.9167619
2. Ortega-Ortega A. L., Bravo-Torres J. F. Combining LDPC
codes, M-QAM modulations, and IFDMA multiple-access to achieve
5G requirements. 2017 International Conference on Electronics,
Communications and Computers (CONIELECOMP). Cholula, Mexico,
2017. https://doi.org/10.1109/CONIELECOMP.2017.7891828
3. Neelam S. G., Sahu P. R. Error performance of QAM GFDM
waveform with CFO under AWGN and TWDP fading channel. 2019
National Conference on Communications (NCC). Bangalore, India,
2019. https://doi.org/10.1109/NCC.2019.8732207
4. Solodovnick V. The algorithm of adaptive modulation and spatial
multiplexing in multi-antenna wireless communication systems. Collection
of scientific papers of the Military Institute of Telecommunications and
Informatization, 2018, no. 3, pp. 103–111. (Ukr)
5. Sharma S. Digital Communications. India, S.K. Kataria &
Sons, 2013.
6. Zheng B., Deng L., Sawahashi M., Kamiya N. High-order
circular QAM constellation with LDPC coding rate for phase noise
channels. 20th International Symposium on Wireless Personal
Multimedia Communications (WPMC2017). Bali, Indonesia, 2017.
https://doi.org/10.1109/WPMC.2017.8301807
7. Spasojevic P., Budisin S-Z. Uniquely generated paraunitary-
based complementary QAM sequences. 51st Asilomar Conference
on Signals, Systems and Computers. Pacific Grove, CA, USA, 2017.
https://doi.org/10.1109/ACSSC.2017.8335659.
8. Staszek K., Gruszczynski S., Wincza K. Direct N-QAM multiport
modulators utilizing bulter matrices. 21st International Conference on
Microwave, Radar and Wireless Communications (MIKON), Poland,
Krakow, 2016. https://doi.org/10.1109/MIKON.2016.7492123
9. Wei R-Y., Wang X-J. Differential 16-QAM and 16-APSK for
uplink massive MIMO systems. IEEE Wireless Communications
Letters, 2018, vol. 7, iss. 2, pp. 170–173. https://doi.org/10.1109/
LWC.2017.2763143
10. Gorbatyy I. V. Amplitude modulation of many components.
Collection of scientific papers of the G.E. Pukhov Institute for Modeling
in Energy Engineering, 2009, iss. 50, pp. 186–190. (Ukr)
11. Gorbatyy I. V. Investigation of the technical efficiency of
state-of-the-art telecommunication systems and networks with
limited bandwidth and signal power. Automatic Control and
Computer Sciences, 2014, № 1, pp. 63-75. https://doi.org/10.3103/
s0146411614010039
12. Gorbatyy I. V., Bondarev A. P. Telecommunication systems
and networks. Principles of operation, technologies and protocols.
Ukraine, Lviv, Publisher House of Lviv Polytechnic National
University, 2016. (Ukr)
13. Gorbatyy I. V., Chornii M. B. High efficiency telecommunication
system based on amplitude modulation of many components.
Visnyk (Official Gazette) of Lviv Polytechnic National University.
Radioelectronics and Telecommunications, 2018, pp. 23–28. (Ukr)
Опис статті для цитування:
Горбатий І. В., Карп Ю. С., Цимбалюк І. Р. Модулятор для
здійснення амплітудної модуляції багатьох складових. Техно-
логия и конструирование в электронной аппаратуре, 2021,
№ 3–4, с. 30–35. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2021.3-4.30
Cite the article as:
Horbatyi I. V., Carp U. S., Tsymbaliuk I. R. Modulator for
implementation of amplitude modulation of many components.
Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2021,
no. 3–4, pp. 30–35. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2021.3-4.30
|
| id | oai:tkea.com.ua:article-75 |
| institution | Technology and design in electronic equipment |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-08T01:00:25Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwtkeacomua/11/899955c5572dfe50dd91b05a1e505311.pdf |
| spelling | oai:tkea.com.ua:article-752026-06-07T12:16:32Z Modulator for implementation of amplitude modulation of many components Модулятор для здійснення амплітудної модуляції багатьох складових Horbatyi, Ivan Carp, Yurii Tsymbaliuk , Ivan амплітудна модуляція багатьох складових (АМБС) модулятор для здійснення АМБС частотна ефективність енергетична ефективність інформаційна ефективність amplitude modulation of many components (AMМС) AMМС modulator frequency efficiency energy efficiency information efficiency The authors consider various anti-noise techniques in systems using digital signals, in particular QAM (quadrature amplitude modulation) signals. To increase the noise immunity of a system, it is proposed to use amplitude modulation of many components (AMMС). The advantages of this approach are demonstrated. The principles of AMMС signal formation are explained. The frequency efficiency, energy efficiency, and information efficiency of such signals are theoretically calculated. Different types of digital modulation are compared, the data being presented as a table, and a conclusion is made about a possible practical implementation of the modulator for AMMC signal formation.Structural and functional diagrams of the modulator for AMMC implementation are proposed. The study formulates basic operating principles of such a device, which are used to propose a design option of the modulator. The paper describes particular aspects of creating the main units of the modulator. The authors investigate the characteristics of such a device, particularly the spectrum of the output signal.The obtained research results allow drawing a conclusion that the device complies with the formulated implementation principles of the declared modulation type. A general conclusion is made that the manufactured modulator is suitable for the AMMC. The device is proposed to be used in modern digital communication systems, such as mobile communication systems. Проведено огляд принципів побудови сучасних цифрових систем безпроводового зв’язку, зокрема систем з амплітудною модуляцією багатьох складових (АМБС). Обґрунтовано доцільність створення приймально-передавальних систем з АМБС. Проведено розрахунок частотної, енергетичної та інформаційної ефективності АМБС-сигналів, проведено порівняння результатів з іншими видами цифрової модуляції. Запропоновано та розглянуто принципову схему і конструктивну реалізацію модулятора для здійснення АМБС. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2021-09-01 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.3-4.30 10.15222/TKEA2021.3-4.30 Technology and design in electronic equipment; No. 3–4 (2021): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 30-35 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 3–4 (2021): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 30-35 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2021.3-4 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.3-4.30/68 Copyright (c) 2021 Ivan Horbatyi, Yurii Carp, Ivan Tsymbaliuk http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |
| spellingShingle | amplitude modulation of many components (AMМС) AMМС modulator frequency efficiency energy efficiency information efficiency Horbatyi, Ivan Carp, Yurii Tsymbaliuk , Ivan Модулятор для здійснення амплітудної модуляції багатьох складових |
| title | Модулятор для здійснення амплітудної модуляції багатьох складових |
| title_alt | Modulator for implementation of amplitude modulation of many components |
| title_full | Модулятор для здійснення амплітудної модуляції багатьох складових |
| title_fullStr | Модулятор для здійснення амплітудної модуляції багатьох складових |
| title_full_unstemmed | Модулятор для здійснення амплітудної модуляції багатьох складових |
| title_short | Модулятор для здійснення амплітудної модуляції багатьох складових |
| title_sort | модулятор для здійснення амплітудної модуляції багатьох складових |
| topic | amplitude modulation of many components (AMМС) AMМС modulator frequency efficiency energy efficiency information efficiency |
| topic_facet | амплітудна модуляція багатьох складових (АМБС) модулятор для здійснення АМБС частотна ефективність енергетична ефективність інформаційна ефективність amplitude modulation of many components (AMМС) AMМС modulator frequency efficiency energy efficiency information efficiency |
| url | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.3-4.30 |
| work_keys_str_mv | AT horbatyiivan modulatorforimplementationofamplitudemodulationofmanycomponents AT carpyurii modulatorforimplementationofamplitudemodulationofmanycomponents AT tsymbaliukivan modulatorforimplementationofamplitudemodulationofmanycomponents AT horbatyiivan modulâtordlâzdíjsnennâamplítudnoímodulâcííbagatʹohskladovih AT carpyurii modulâtordlâzdíjsnennâamplítudnoímodulâcííbagatʹohskladovih AT tsymbaliukivan modulâtordlâzdíjsnennâamplítudnoímodulâcííbagatʹohskladovih |