?
The Evaluation of Gain of Statistical Modulation Method on the Example of QAM16 for Input Data with Exponential Distribution
В статье представлен новый эффективный метод совместного кодирования и модуляции, позволяющий улучшить уровень энергоэффективности и энергосбережения в современных беспроводных системах передачи. Метод требует априорного знания о законе распределения входных данных для выставление их в соответствие модуляционным символам наиболее эффективным образом.
Основная идея предлагаемого метода Статистической Модуляции состоит в том, чтобы отображать наиболее часто встречающиеся входные значения потока данных в модуляционные символы с наименьшей энергией. Для оценки величины выигрыша, мы применили данный подход к хорошо известному методу квадратурно-амплитудной модуляции (QAM): наиболее часто встречающиеся входные символы были отображены в точки созвездия с меньшей энергией. В результате средняя энергия, необходимая для передачи данных, значительно снизилась, что позволяет увеличить расстояние между точками созвездия QAM при сохранении уровня средней энергии. Таким образом, достигается улучшение соотношения вероятности ошибки на бит (BER) к отношению сигнал-шум (SNR) по сравнению со стандартной квадратурной модуляцией, которая не учитывает вероятности входных символов.
В нашем исследовании мы сравнили новую SQAM и традиционную QAM модуляции для случая экспоненциального распределения входных символов. Проведенные эксперименты и теоретические вычисления показывают, что SQAM для экспоненциального входа может дать выигрыш до 3 Дб по критерию BER-SNR.
Данный подход может быть применён для улучшения соотношения BER-SNR и уменьшения энергопотребления передающей системы. Список потенциальных областей применений содержит M2M связь, приложения индустриального интернета вещей, мобильные устройства и другие сценарии, критичные к вопросам энергопотребления, времен и жизни батареи и задержке передачи данных