Kanalcodierung & Modulation – MUPA
Modulation mit ungleichmäßiger Leistungsverteilung (MUPA)
In digitalen Übertragungssystemen für Sprach-, Audio- und Videosignale lassen sich die von der Signalquelle generierten Bits in Gruppen mit unterschiedlichen Bitfehlerempfindlichkeiten einteilen. Bei gestörter Übertragung verursachen fehlerhafte Bits unterschiedlich starke Störungen im rekonstruierten Signal. Eine Verbesserung der Übertragungsqualität kann erreicht werden, indem die Bitklassen mittels Kanalcodierung unterschiedlich stark geschützt werden.
Ein neuartiges Verfahren ermöglicht die Realisierung und Optimierung eines alternativen Konzepts für ungleichmäßigen Fehlerschutz ohne Kanalcodierung: Modulation mit ungleichmäßiger Leistungsverteilung (MUPA). Entsprechend der individuellen Bit-Relevanz und der Kanalgüte wird die verfügbare Leistung ungleichmäßig auf die Modulationssymbole verteilt. Die sendeseitige Leistungszuweisung wird im Sinne des kleinsten mittleren quadratischen Fehlers (MMSE) optimiert. Der erforderliche Zusatzaufwand für MUPA ist vernachlässigbar. In Einklang mit der Informationstheorie wird die Qualität audio-visueller Signale verbessert, obwohl die mittlere Bitfehlerrate steigt.
Das entwickelte MUPA Verfahren kann in Kombination mit Soft-Demodulation eingesetzt werden und eignet sich besonders für Systeme wie Bluetooth mit schwacher oder ohne Kanalcodierung. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren der Modulation mit ungleichmäßiger Leistungsverteilung lässt sich im Vergleich zu konventionellen Modulationsverfahren eine signifikante Verbesserung der Übertragungsqualität bzw. der Störresistenz erzielen.