衛星通信向け変調方式 | キーサイト
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放送、ナビゲーション、運輸、移動体通信を含むおよそすべての通信業界が、何らかの形で衛星テクノロジーを利用しています。衛星通信のアプリケーション／サービスには、広帯域通信、モバイル衛星サービス、天気予報などがあります。新たな衛星通信アプリケーション／サービスには、機内コネクティビティー、コネクテッドカー、5GNewRadio非地上系ネットワークなどがあります。
データスループットの向上が強く求められており、衛星通信では複雑な変調方式を使用してスペクトル効率を向上させています。衛星通信向け変調方式では、データレートの向上に加え、無線周波数(RF)パワーアンプでの非線形増幅の影響を最小化する必要もあります。
この技術記事では、信号の生成と解析から位相雑音が変調品質に与える影響の考察まで、最新の衛星通信向け変調方式に焦点を当てています。
最新の衛星通信向け変調方式
振幅変調、周波数変調、位相変調は、キャリア信号に適用される基本的な変調方法です。変調信号は、振幅と位相を用いた極座標（ベクトル）で表現することができます。デジタル変調は多くの場合、キャリア周波数を除去して（同相）成分とIQ（直交）成分で表現されます。図1の左側はI/Qダイアグラムを示しています。IとQの信号が同じ局部発振器(LO)で混合されますが、LO出力経路の1つに90度の移相器が配置されています。I/Q変調の大きな利点は、個々の信号成分を1つのコンポジット信号に合成し、そのコンポジット信号を後で受信用の個々の成分に分割することの容易さです。
変調方式には主に2つの種類があります。定包絡線変調と非定包絡線変調です。「定包絡線変調」とは、すべてのコンスタレーションポイントが中心から一定の距離にあることを意味します。
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