Modulationsordnungen

Modulationsordnungen bezieht sich in der digitalen Modulation auf die Anzahl der Symbolzustände, die im Symbolalphabet verwendet werden. Die Modulationsordnung wird oft mit M bezeichnet; M-ary Modulation umfasst alle Formen, bei denen es M verschiedene Symbole gibt. Beispiele: BPSK (M=2), QPSK (M=4), 8-PSK (M=8), 16-QAM (M=16), 64-QAM (M=64).

Für eine gegebene Symbolrate liegt die Datenrate bei log2(M) Bit pro Symbol; daher steigt die theoretische Datenrate mit zunehmender Modulationsordnung. Gleichzeitig wächst die erforderliche Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), um gleiche Fehlerraten zu erreichen. Höhere Ordnung verbessert die spektrale Effizienz, macht das System aber empfindlicher gegenüber Störungen, Nichtlinearitäten und Kanalimperfections.

Die Zuordnung der Bits zu Symbolen erfolgt oft mit Gray-Codierung, um Bitfehler bei Symbolfehlern zu minimieren.

Adaptive Modulation nutzt variable Modulationsordnungen je nach Kanalbedingungen: bei gutem Kanal wird eine höhere Ordnung verwendet, bei schlechterem wird eine niedrigere Ordnung gewählt. Das ist in drahtlosen Systemen verbreitet (z. B. WLAN, Mobilfunk, DVB).

Die Wahl der Modulationsordnung beeinflusst auch die Demodulation-Komplexität und die Robustheit gegenüber Fehlerraten. In der Praxis wird die Ordnung oft in Kombination mit Fehlerkorrektur (FEC) eingesetzt, um Leistungsziele zu erreichen.