Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Διαμόρφωση Παλμών κατά Πλάτος

Σχετικά έγγραφα
Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Δισδιάστατες Κυματομορφές Σήματος

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Πολυδιάστατες Κυματομορφές Σήματος

Κεφάλαιο 7. Ψηφιακή Διαμόρφωση

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Συστήματα Επικοινωνιών

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Διαμόρφωση Πλάτους - 1

Δυαδικά Αντίποδα Σήματα. Προχωρημένα Θέματα Τηλεπικοινωνιών. Πιθανότητα Σφάλματος σε AWGN Κανάλι. r s n E n. P r s P r s.

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Πιθανότητα Σφάλματος για Δυαδική Διαμόρφωση

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Βέλτιστος Δέκτης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Συστήματα Επικοινωνιών

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Διαμόρφωση Πλάτους - 1

Γιατί Διαμόρφωση; Μια κεραία για να είναι αποτελεσματική πρέπει να είναι περί το 1/10 του μήκους κύματος

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Κινητά Δίκτυα Επικοινωνιών

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Το σήμα εξόδου ενός διαμορφωτή συμβατικού ΑΜ είναι:

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Γεωμετρική Αναπαράσταση Κυματομορφών Σήματος

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 6: Ψηφιακή Διαμόρφωση. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

8. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ: ΓΕΝΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ Ορισμoί Εμπλεκόμενα σήματα

ΑΣΠΑΙΤΕ / Τμήμα Εκπαιδευτικών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Εκπαιδευτικών Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Ασκήσεις στα Συστήµατα Ηλεκτρονικών Επικοινωνιών Κεφάλαιο 3 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΗ στις ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ και ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες

To σήμα πληροφορίας m(t) πρέπει να είναι μονοπολικό (uni-polar) ΝRZ σήμα της μορφής: 0 ---> 0 Volts (11.1) 1 ---> +U Volts

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Συστήματα Επικοινωνιών

11.1. Αναπαράσταση του ψηφιακού σήματος πληροφορίας m(t)

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Στην παρούσα ενότητα, θα εξεταστεί η διαμόρφωση QAM 16 καταστάσεων. Εναλλακτικές τεχνικές QAM προβλέπουν 64, 128 ή 256 καταστάσεις.

Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης

Σύνδεση με τα Προηγούμενα. Προχωρημένα Θέματα Τηλεπικοινωνιών. Εισαγωγή (2) Εισαγωγή. Βέλτιστος Δέκτης. παρουσία AWGN.

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

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

Στην παρούσα ενότητα, θα εξεταστεί η διαμόρφωση QAM 16 καταστάσεων. Εναλλακτικές τεχνικές QAM προβλέπουν 64, 128 ή 256 καταστάσεις.

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Επεξεργασία Στοχαστικών Σημάτων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Επικοινωνίες I SSB Παραγωγή - Αποδιαμόρφωση FM Διαμόρφωση

ΠΛΗ 22: Βασικά Ζητήματα Δίκτυα Η/Υ

Επομένως το εύρος ζώνης του διαμορφωμένου σήματος είναι 2.

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 3, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Διαμόρφωση Πλάτους - 2

Αναλογικές και Ψηφιακές Επικοινωνίες

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Διαμόρφωση Πλάτους

Διάλεξη 7. Μετασχηματισμός Hilbert. Κεφ. 11 (εκτός 11.0 και ) Για κάθε συνάρτηση ισχύει. Αν η συνάρτηση είναι αιτιατή (causal)

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Εξομοίωση Τηλεπικοινωνιακού Συστήματος Βασικής Ζώνης

Εργαστήριο 3: Διαλείψεις

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ, ΔΙΚΤΥΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

Baseband Transmission

Ψηφιακή μετάδοση στη βασική ζώνη. Baseband digital transmission

Σταθερή περιβάλλουσα (Constant Envelope)

ΘΕΜΑΤΑ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Διαμόρφωση Πλάτους - 2

ΤΕΙ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Τ.Ε.

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

«0» ---> U Volts (13.1) «1» ---> +U Volts

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Άσκηση Να υπολογιστεί ο δείκτης διαμόρφωσης των συστημάτων ΑΜ και FM. Αναλογικές Τηλεπικοινωνίες Γ. Κ. Καραγιαννίδης Αν. Καθηγητής 14/1/2014

Συστήματα Επικοινωνιών

Ορθογωνική διαμόρφωση πλάτους. Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΑΠΟ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΠΛΑΤΟΥΣ (ΑΜ)

Συστήματα Μετάδοσης Πληροφορίας Ενότητα 4: Τεχνικές διαμόρφωσης. Βλάχος Κυριάκος Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Διαμόρφωση Συχνότητας. Frequency Modulation (FM)

ΘΕΜΑΤΑ & ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

x(t) = m(t) cos(2πf c t)

Transcript:

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες Διαμόρφωση Παλμών κατά Πλάτος

Διαμόρφωση Παλμών κατά Πλάτος Είπαμε ότι κατά την ψηφιακή μετάδοση μέσα από αναλογικό κανάλι κάθε σύμβολο αντιστοιχίζεται σε μια κυματομορφή σήματος s,, s s t,, s t 1 M 1 M Διαμόρφωση Παλμών κατά Πλάτος Pulse Amplitude Modulation (PAM) χρησιμοποιείται μια βασική κυματομορφή και ανάλογα με το σύμβολο τροποποιούμε το πλάτος της Θα διακρίνουμε δύο περιπτώσεις σημάτων PAM 1. Βασικής ζώνης. Ζωνοπερατά

Δυαδικό PAM Βασικής Ζώνης Είναι η απλούστερη μέθοδος ψηφιακής διαμόρφωσης Δυαδικό αλφάβητο το δυαδικό «1» αντιστοιχίζεται σε παλμό πλάτους +Α το δυαδικό «0» σε παλμό πλάτους Α Το Δυαδικό PAM ονομάζεται και Δυαδική Αντίποδη Σηματοδοσία Αν T b (sec) είναι η περίοδος bit, στέλνω με ρυθμό σηματοδοσίας R b =1/T b (Hz) 3

Κυματομορφές -PAM 4

Παλμός Βασικής Ζώνης Ο παλμός βασικής ζώνης είναι η κυματομορφή που στέλνεται μέσα στο αναλογικό κανάλι βασική ζώνης 1. Ούτως ή άλλως δεν μπορεί να είναι ορθογώνιος παλμός, λόγω πρακτικών δυσκολιών στην υλοποίηση. Συνήθως είναι εξομαλυμένοι παλμοί με μορφή τέτοια που να τους προσδίδει τα επιθυμητά φασματικά χαρακτηριστικά 3. Μπορεί να εκτείνεται πέρα μιας περιόδου σηματοδοσίας (!!!) T s E g t dt 4. Ενέργεια του παλμού g 0 T 5

Μ-αδικό PAM Η ψηφιακή πληροφορία είναι εκφρασμένη σε Μ σύμβολα Τα bits προς μετάδοση ομαδοποιούνται σε μπλοκ των k=log M bits και το κάθε μπλοκ αντιστοιχίζεται σε ένα από τα Μ σύμβολα Περίοδος Σηματοδοσίας αν T b ηπερίοδος bits, τότε σε μια περίοδο συμβόλου (περίοδο σηματοδοσίας) T s στέλνονται k bits R T b s ktb Rs k T s 6

Παράδειγμα 4-PAM Ομαδοποιούνται k= bits ανά σύμβολο Μ=4 κυματομορφές διαμορφωμένες κατά πλάτος (PAM) 7

Κυματομορφές PAM Οι Μ κυματομορφές του Μ-αδικού PAM είναι s t A g t m M t T, 1,...,, 0 m m T s Χαρακτηριστικά: όλα τα σήματα έχουν τον ίδιο βασικό παλμό ως προς τη μορφή (ενέργειας E g ), δηλαδή τον g T (t) διαφοροποιούνται στο πλάτος του παλμού έτσι τελικά έχουν διαφορετική ενέργεια Ts Ts m m m T m g 0 0 E s t dt A g t dt A E 8

Ζωνοπερατό PAM Στην περίπτωση ζωνοπερατών καναλιών, το διαθέσιμο εύρος ζώνης δεν περιλαμβάνει την f=0 αλλά εντοπίζεται γύρω από μια συχνότητα f c Για τη μετάδοση του σήματος Μ-PAM σε ζωνοπερατό κανάλι τα σήματα βασικής ζώνης s m (t) πολλαπλασιάζονται με ημιτονοειδές φέρον cos(πf c t) f c η κεντρική συχνότητα διέλευσης του καναλιού (φέρουσα συχνότητα) 9

Διαμόρφωση Ο πολλαπλασιασμός αυτός ονομάζεται διαμόρφωση u t A g t f t m M t T cos, 1,...,, 0 m m T c s ΠΕΔΙΟ ΧΡΟΝΟΥ παλμός φέρον gt πολλαπλασιασμός t cos f c t GT 1 f συνέλιξη ΠΕΔΙΟ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ f f f f c c um t A U f G f f G f f m m T c T c 10

Αποτέλεσμα Διαμόρφωσης 11

DSB-SC AM Σήμα Το εύρος ζώνης του σήματος βασικής ζώνης ολισθαίνει γύρω από τη φέρουσα συχνότητα Το ζωνοπερατό σήμα που προκύπτει λέγεται DSB-SC AM Double-SideBand Suppressed Carrier Amplitude Modulated Καταστολή φέρουσας λόγω μηδενικής DC συνιστώσας του σήματος βασικής ζώνης (ισχύει για συμμετρικά αλφάβητα) Το διαμορφωμένο κατά πλάτος DSB-SC σήμα καταλαμβάνει διπλάσιο (W) εύρος ζώνης σε σχέση με το PAM βασικής ζώνης Ζωνοπερατό σήμα μονής πλευρικής ζώνης (SSB) με χρήση φίλτρου αποκοπής στης μίας πλευρικής ζώνης - Οικονομία φάσματος - Το αρχικό σήμα βασικής ζώνης μπορεί και πάλι να αναπαραχθεί στον δέκτη 1

Ενέργεια Ζωνοπερατού PAM Η ενέργεια του ζωνοπερατού σήματος είναι Ts Ts m m m T cos c 0 0 E u t dt A g t f tdt Ts Ts m Am T T cos4 c 0 0 A g t dt g t f tdt Tο δεύτερο ολοκλήρωμα τείνει στο μηδέν. Γιατί; Άρα: E m A m E g Ολοκλήρωμα του γινομένου μιας αργά μεταβαλλόμενης συνάρτησης με μία ημιτονοειδή συνάρτηση μεγάλης συχνότητας Η ενέργεια του ζωνοπερατού σήματος είναι η μισή της ενέργειας του σήματος βασικής ζώνης Το ½ οφείλεται στη φέρουσα που έχει ισχύ ½ 13

Amplitude-Shift Keying (ASK) Ειδική περίπτωση: Όταν χρησιμοποιείται ορθογώνιος παλμός E g gt t,0t T T s τότε η κατά PAM διαμόρφωση ζωνοπερατού σήματος λέγεται Μεταλλαγή Ολίσθησης Πλάτους (Αmplitude Shift Keying - ASK) s 14

Γεωμετρική Αναπαράσταση PAM Βασ.Ζώνης Τα σήματα PAM βασικής ζώνης περιγράφονται σε έναν μονοδιάστατο χώρο σημάτων Αναπαρίστανται ως σημεία πάνω σε μία ευθεία m, 1,, s t s t m M m μία συνάρτηση βάσης και συντελεστή, 1,...,, 0 s t A g t m M t T m m T s, 0 t g t E t T Ευκλείδια απόσταση μεταξύ δύο σημάτων T g s s E A, m1,, M m g m d s s E A A mn m n g m n 15

Τοποθέτηση Συμβόλων Τα σύμβολα συνήθως τοποθετούνται συμμετρικά ως προς το μηδέν (γιατί;) με ίση απόσταση d μεταξύ δύο διαδοχικών σημάτων A m1 M, m1,, M m Ενέργεια συμβόλου E A E m m g Μέση ενέργεια για ισοπίθανα σύμβολα με την παραπάνω τοποθέτηση E E M s g 1 3 16

Γεωμετρική Αναπαράσταση Ζωνοπερατού PAM Η βασική γεωμετρία παραμένει σταθερή Συνάρτηση βάσης t g T t cos fct E g Τα σημεία στο μονοδιάστατο χώρο (συντελεστές σημάτων) είναι: Eg sm Am, m1,, M 17