Παράμετροι σχεδίασης παλμών (Μορφοποίηση παλμών)

Σχετικά έγγραφα
Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Εξίσωση Τηλεπικοινωνιακών Διαύλων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Ψηφιακή μετάδοση στη βασική ζώνη. Baseband digital transmission

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες

Ψηφιακή μετάδοση στη βασική ζώνη. Baseband digital transmission

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Θ.Ε. ΠΛΗ22 ( ) 2η Γραπτή Εργασία

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Δορυφορικές Επικοινωνίες

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Κεφάλαιο 7. Ψηφιακή Διαμόρφωση

Ασκήσεις C B (2) SNR 10log( SNR) 10log(31) 14.91dB ΑΣΚΗΣΗ 1

Μετάδοση σήματος PCM

Εργαστήριο 3: Διαλείψεις

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Εξίσωση Τηλεπικοινωνιακών Διαύλων

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Ευρυζωνικά δίκτυα (2) Αγγελική Αλεξίου

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Μαρία Μακρή Α.Ε.Μ: 3460

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Θεώρημα δειγματοληψίας

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Μορφοποίηση και ιαµόρφωση Σηµάτων Βασικής Ζώνης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΦΡΟΝ ΑΣΚΗΣΕΙΣ-2 ΕΙΣΑΓ. ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Επομένως το εύρος ζώνης του διαμορφωμένου σήματος είναι 2.

ΤΕΙ Στερεάς Ελλάδας Τμ. Ηλ.γων Μηχ/κων ΤΕ. Δίκτυα Υπολογιστών. Διάλεξη 2: Επίπεδο 1 «φυσικό στρώμα»

Ήχος. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 04-1

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ, ΔΙΚΤΥΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 4: Ήχος Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. «ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ BER ΓΙΑ ΣΗΜΑΤΑ QPSK, π/8 PSK, 16QAM, 64- QAM ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑΣ ΣΗΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΤΗ ΣΗΜΑΤΟΣ»

Εφαρμογή στις ψηφιακές επικοινωνίες

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Συστήματα Επικοινωνιών

Θόρυβος και λάθη στη μετάδοση PCM

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

x(t) = 4 cos(2π600t π/3) + 2 cos(2π900t + π/8) + cos(2π1200t) (3)

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Στο Κεφάλαιο 9 παρουσιάζεται μια εισαγωγή στις ψηφιακές ζωνοπερατές επικοινωνίες.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Εργαστήριο 8 ο. Αποδιαμόρφωση PAM-PPM με προσαρμοσμένα φίλτρα

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 5: Ψηφιακή Μετάδοση Αναλογικών Σημάτων. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

ΡΗ /3/2010 ΑΛΛΗΛΟΠΑΡΕΜΒΟΛΗ ΣΥΜΒΟΛΩΝ (INTERSYMBOL INTERFERENCE-ISI)

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Πιθανότητα Σφάλματος για Δυαδική Διαμόρφωση

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Επικοινωνίες I

Παναγιώτης Μαθιόπουλος Ph.D.

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Μετάδοση σήματος PCM

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Εξομοίωση Τηλεπικοινωνιακού Συστήματος Βασικής Ζώνης

Μοντέλο Επικοινωνίας Δεδομένων. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 6 ο

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Φυσικής Εισαγωγή στα Συστήματα Τηλεπικοινωνιών Συστήματα Παλμοκωδικής Διαμόρφωσης

Ημιτονοειδή σήματα Σ.Χ.

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Θ.Ε. ΠΛΗ22 ( ) ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ #5

Ήχος και φωνή. Τεχνολογία Πολυµέσων 04-1

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Διαμόρφωση μιας Φέρουσας. Προχωρημένα Θέματα Τηλεπικοινωνιών. Διαίρεση εύρους ζώνης καναλιού. Διαμόρφωση Πολλών Φερουσών OFDM

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΕΜΠΤΟ ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

ΘΕΜΑΤΑ & ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. Κεφάλαιο 7-8 : Συστήματα Δειγματοληψία Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµμάτων

Συστήµατα Πολυµέσων Ενδιάµεση Εξέταση: Οκτώβριος 2004

ΑΝΑΠΤΥΓΜA - ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ. Περιγράψουµε τον τρόπο ανάπτυξης σε σειρά Fourier ενός περιοδικού αναλογικού σήµατος.

Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 2: Εισαγωγικά θέματα Ψηφιοποίησης. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

ΜΕΛΕΤΗ ΕΝΟΣ ΔΕΚΤΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ WIMAX ΜΙΜΟ ΙΕΕΕ m STUDY OF A WiMAX MIMO IEEE m RECIEVER

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΑΛΜΟΚΩΔΙΚΗ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ - PCM (ΜΕΡΟΣ Α)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

ΕΑΠ/ΠΛΗ-22/ΑΘΗ.3 1 η τηλεδιάσκεψη 03/11/2013. επικαιροποιημένη έκδοση Ν.Δημητρίου

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Εργαστήριο 4: Κυψελωτά Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών

Transcript:

Παράμετροι σχεδίασης παλμών (Μορφοποίηση παλμών) Κύριοι παράμετροι στη σχεδίαση παλμών είναι (στο πεδίο συχνοτήτων): Η Συχνότητα του 1ου μηδενισμού (θέλουμε μικρό BW). H ελάχιστη απόσβεση των πλαγίων λοβών σε σχέση με την ισχύ στο κύριο λοβό, σε db down (θέλουμε μεγάλο db down). Για μικρό εύρος ζώνης μετάδοσης στο κανάλι «στρογγυλεύουμε» τους ορθογώνιους παλμούς. P(f) 2 db down 0 BW f (Hz) 1

Ελάχιστο Εύρος Ζώνης Μετάδοσης στη βασική ζώνη (< BW) Αν η διάρκεια του συμβόλου που θέλουμε να μεταδώσουμε είναι T s τότε το απαιτούμενο εύρος ζώνης είναι Β min =1/(2T s ) = f min => T s = 1/ (2f min ) Αντιστοιχεί στην χειρότερη περίπτωση παλμών (δηλ. ορθογωνίων παλμών) και είναι το ελάχιστο, διότι προκύπτει από την 1 η συχνότητα μετά την μηδενική (θεμελιώδη συχνότητα σειρές Fourier). Συνήθως το απαιτούμενο εύρος ζώνης είναι (1/2)(1/T s ) < Β 1/T s

Χωρητικότητα καναλιού (χωρίς θόρυβο) σε bps Διαδοχικώς μεταδιδόμενα σύμβολα έχουν συχνότητα μετάδοσης v s = 1/ T s σύμβολα/s και Β min =1/(2T s ) Hz => v s = 1/ T s = 2 Β min Αν κάθε σύμβολο κωδικοποιηθεί με n bits (όπου 2 n = L διαφορετικά σύμβολα ή επίπεδα κβαντισμού), τότε η διάρκεια του κάθε bit (παλμού) είναι Τ p = T s / n και ο ρυθμός μετάδοσης R σε bps είναι: R = 1/ T p = n (1/ T s ) bps => R = 2B min log 2 L bps Γενικώς, αν το εύρος ζώνης του καναλιού είναι (0 Β Hz), τότε η χωρητικότητα καναλιού (δηλ. ο μέγιστος ρυθμός μετάδοσης χωρίς σφάλματα, απουσία θορύβου) είναι: C = 2nB = 2B log 2 L bps (Θυμηθείτε:) Παρουσία θορύβου: C = B log 2 (1+SNR)

Παραμόρφωση παλμών Η μετάδοση παλμού σε κανάλι με εύρος ζώνης συχνοτήτων μικρό σε σχέση με το φάσμα του παλμού, προκαλεί παραμόρφωση του παλμού. Παλμός εισόδου στο Παλμός εξόδου από το Κ α ν ά λ ι 4

Διασυμβολική Παρεμβολή (InterSymbol Interference ISI) Όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ενός παλμού τόσο μικρότερη είναι η παραμόρφωση. Ωστόσο η μεγάλη διάρκεια του παλμού δεν αποτελεί λύση καθόσον η επακόλουθη παραμόρφωση οδηγεί σε παρεμβολή στον παλμό που ακολουθεί. Παλμοί στην είσοδο του καναλιού Παλμοί στην έξοδο του καναλιού 5

Διασυμβολική Παρεμβολή (InterSymbol Interference ISI) Στην έξοδο του καναλιού οι επικαλυπτόμενοι παλμοί υπερτίθενται με επικίνδυνο αποτέλεσμα (να μη μπορεί ο δέκτης να ανιχνεύσει τι έλαβε). 6

Διασυμβολική Παρεμβολή (ISI) Τρόποι αντιμετώπισης Η μορφοποίηση παλμών ως sinc function (στο πεδίο του χρόνου) έχει ως αποτέλεσμα τους μηδενισμούς του πλάτους σε τακτά χρονικά διαστήματα. Οι παλμοί αυτοί δίνουν ιδέες!!! Επικαλυπτόμενοι τέτοιοι παλμοί δεν δημιουργούν πρόβλημα στον δέκτη, αν έχουν μηδενική τιμή, ακριβώς την χρονική στιγμή t = 0 της δειγματοληψίας του λαμβανομένου σήματος, για εκτίμηση του λογικού «0» ή «1». (Καλό Κριτήριο!!!) Οι παλμοί sinc βέβαια στην πράξη είναι μη πραγματοποιήσιμοι (αφού απαιτούν τιμές για t < 0), αλλά έχουν αυτό το ενδιαφέρον χαρακτηριστικό των μηδενισμών. Επομένως, θα πρέπει στην πράξη να βρούμε άλλους παλμούς με τα ίδια ή παρόμοια χαρακτηριστικά. 7

Κριτήρια Nyquist για παλμούς με αυστηρά περιορισμένο εύρος ζώνης Αν B < 1/(2T) δεν υπάρχει παλμός που να ικανοποιεί το κριτήριο, καθόσον:... -1/Τ -B B 1/T f Αν B=1/(2T) μόνο ο παλμός με εύρος ζώνης X(f)=σταθερό για f <B και X(f)=0, αλλού, ικανοποιεί το κριτήριο, καθόσον: δηλ. x(t) = sinc(t/t) X(f) που δεν είναι πρακτικός X(f)...... -1/Τ -B 0 B 1/T f Αν όμως B > 1/(2T) υπάρχουν «οικογένειες παλμών» που ικανοποιούν το κριτήριο. X(f)...... -1/Τ -B 0 W 1/T f 1/(2T)... 9

Στο πεδίο της συχνότητας: Οικογένεια παλμών υπερυψωμένου συνημιτόνου X(f ) = 0, BW είναι το απόλυτο εύρος ζώνης συχνοτήτων του παλμού f Ν = 1/(2T s ), f x = BW f Ν, f 1 = f Ν f x, π ( f f ) + 1, f f r = f x /f N είναι ο roll-off factor (συντελεστής εξομάλυνσης) 1 (1/2) 1 cos,f 1 f BW 2f 1 f > BW r=0 r=0.5 r=1 r = f x /f Ν f Ν =0.5 f s =1/(2T s ) f N 10

Συντελεστής εξομάλυνσης (Roll-off factor) Μεταβολή της κρουστικής απόκρισης φίλτρου (β, γ) με μεταβολή της χαρακτηριστικής του κατωδιαβατού φίλτρου (α). f = f N + f x (= BW) ή f = 1/(2T) + r/(2t) ή f = (1+r) / (2T) = v(1+r)/2 v / f = 2 / (1+r) v = data rate = 1/T r=1

Θυμηθείτε: C = 2 B log 2 L => αν L=2 τότε C = 2B (Μέγιστο data rate = διπλάσιο bandwidth)

Εύρος ζώνης συχνοτήτων παλμών υπερυψωμένου συνημιτόνου Σύστημα PCM με συχνότητα δειγματοληψίας f s και κωδικοποίηση με n bits: BW = [(1+r)/2] f s n = [(1+r)/2] R σε Hz r = "roll-off factor", 0 r 1 Όπου: αν r = 0, έχουμε παλμό sinc(.) r = f x /f N f N =0.5 f s =1/(2T s ) αν r = 1, έχουμε τη μέγιστη δυνατή τιμή του r και το φασμα παιρνει την μορφη υπερυψωμενου συνημιτονου Τυπική τιμή του r = 0.35 στην Β. Αμερική σε ψηφιακά συστήματα κινητής τηλεφωνίας NA-TDMA και CDMA (πρότυπο IS-54/136). 15

Κριτήρια Nyquist από βιβλίο καθ. Γ. Κοκκινάκη

-T t +T