modulationsordningen

Modulationsordningen är antalet distinkta symboler som används i en digital modulationsschema. Den betecknas ofta med M i termen M-ary modulation. Varje symbol bär log2(M) bitar, så antalet bitar per symbol är k = log2(M). Exempel: M = 4 ger 4-QAM (även kallad QPSK) med 2 bitar per symbol; M = 16 ger 16-QAM med 4 bitar per symbol; M = 64 ger 64-QAM med 6 bitar per symbol.

Effekt på data och prestanda: Om symbolhastigheten är R_s symboler per sekund blir bithastigheten R_b = R_s log2(M). För given kanal och felkorrigering ökar den teoretiska datasraten med högre M, men konstellationen blir tätare och kräver högre signal-till-brusförhållande (SNR) för samma felprestanda. Energi per bit Eb kopplas till energin per symbol Es genom Eb = Es / log2(M); Eb/N0 = (Es/N0) / log2(M). Alltså krävs mer Es/N0 vid högre M för samma BER.

Användning och sammanhang: Modulationsordningen används i adaptiv modulation där M varierar efter kanalstatus. System som WLAN, LTE/5G och digital-TV använder olika M och kombinerar med felkorrigering för att uppnå önskad prestanda.

Begränsningar: högre M ökar krav på linjäritet och elektronikens komplexitet; miljöer med brus och multipath kräver starkare felkorrigning.

Sammanfattning: Modulationsordningen är en central parameter som styr datahastighet, spektral effektivitet och motstånd mot störningar i digital kommunikation.