Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Σχετικά έγγραφα
Ορθογωνική διαμόρφωση πλάτους. Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Διαμόρφωση απλής πλευρικής ζώνης (single-sideband SSB)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ορθογωνική ιαµόρφωση Πλάτους (QAM)

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

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

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

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

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

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

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Γραμμική διαμόρφωση φέροντος κύματος

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Μοντέλο συστήματος αποδιαμόρφωσης παρουσία θορύβου

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

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

Συστήματα Επικοινωνιών

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Αποδιαμόρφωση σημάτων CW με θόρυβο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΡΙΤΟ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΠΛΑΤΟΥΣ

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Δέκτες ΑΜ ΘΟΡΥΒΟΣ ΣΕ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ CW

Το σήμα εξόδου ενός διαμορφωτή συμβατικού ΑΜ είναι:

Δέκτες ΑΜ. Υπερετερόδυνος (superheterodyne) δέκτης

x(t) = m(t) cos(2πf c t)

ΔΙΑΒΙΒΑΣΗ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ ΜΕ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΦΕΡΟΝΤΟΣ

Διαμόρφωση Συχνότητας. Frequency Modulation (FM)

Στοιχεία ενός Συστήµατος Ηλεκτρικής Επικοινωνίας

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΠΛΑΤΟΥΣ. ιαµόρφωση Πλάτους. Περιεχόµενα:

Συστήματα Επικοινωνιών

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Επικοινωνίες I FM ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ. Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών

ΑΣΠΑΙΤΕ / Τμήμα Εκπαιδευτικών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Εκπαιδευτικών Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Διαμόρφωση Παλμών κατά Πλάτος

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

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

8. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ: ΓΕΝΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ Ορισμoί Εμπλεκόμενα σήματα

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

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

Αναλογικές Τηλεπικοινωνίες

Κύριες λειτουργίες ραδιοφωνικών δεκτών

Κύριες λειτουργίες ραδιοφωνικών δεκτών

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Συστήματα Επικοινωνιών

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Τηλεπικοινωνικακά Συστήματα Ι - Ενδεικτικές Ερωτήσεις Ασκήσεις 1)

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΣΤΑ ANΑΛΟΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΒΙΒΑΣΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ. Προσθετικός Λευκός Gaussian Θόρυβος (Additive White Gaussian Noise-AWGN

Συστήματα Επικοινωνιών

ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

4. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την ευαισθησία ενός δέκτη ΑΜ; Α. Ευαισθησία ενός δέκτη καθορίζεται από την στάθμη θορύβου στην είσοδό του.

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 1 από 13

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΑΠΟ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΠΛΑΤΟΥΣ (ΑΜ)

ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΓΩΝΙΑΣ. () t. Διαμόρφωση Γωνίας. Περιεχόμενα:

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

11.1. Αναπαράσταση του ψηφιακού σήματος πληροφορίας m(t)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Μαθηµατική Παρουσίαση των FM και PM Σηµάτων

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

Συναρτήσεις Συσχέτισης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

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

Διαμόρφωση FM στενής ζώνης. Διαμορφωτής PM

Μάθημα Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

ΘΕΜΑ 1 ο. α. τα μήκη κύματος από 100m έως 50m ονομάζονται κύματα νύχτας και τα μήκη κύματος από 50m έως 10m ονομάζονται κύματα ημέρας.

Επομένως το εύρος ζώνης του διαμορφωμένου σήματος είναι 2.

Διαμόρφωση Συχνότητας. Frequency Modulation (FM)

ΜΑΘΗΜΑ: «ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ»

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Κύριες λειτουργίες ραδιοφωνικών δεκτών

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

1) Να σχεδιαστεί και να σχολιαστεί το γενικό ενός πομπού ΑΜ.

Στο Κεφάλαιο 9 παρουσιάζεται μια εισαγωγή στις ψηφιακές ζωνοπερατές επικοινωνίες.

ΜΕΛΕΤΗ, ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ SIMULINK ΤΟΥ MATLAB

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

FM & PM στενής ζώνης. Narrowband FM & PM

FM & PM στενής ζώνης. Narrowband FM & PM

3 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΥΤΟΕΞΕΤΑΣΗΣ. 1) Nα αναφερθούν κάποια είδη πληροφοριών που χρησιμοποιούνται για επικοινωνία.

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

f o = 1/(2π LC) (1) και υφίσταται απόσβεση, λόγω των ωμικών απωλειών του κυκλώματος (ωμική αντίσταση της επαγωγής).

Κεφάλαιο 3 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΗ στις ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ και ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

Θεώρημα δειγματοληψίας

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Επικοινωνίες I Υπερετερόδυνοι Δέκτες

- Ραδιόφωνο. - Κινητή τηλεφωνία - Ψηφιακή τηλεόραση (π.χ. NOVA)

Θ.Ε. ΠΛΗ22 ( ) 2η Γραπτή Εργασία

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

Transcript:

+ Διδάσκων: Δρ. Κ. Δεμέστιχας e-mail: demestihas@uowm.gr Συστήματα Επικοινωνιών Ι Διαμόρφωση και αποδιαμόρφωση πλάτους SSB και VSB Μετατόπιση συχνότητας Πολυπλεξία FDM

+ Περιεχόμενα n n n n n n n Διαμόρφωση SSB n n Φάσμα διαμορφωμένου σήματος διαμορφωμένη κυματομορφή στο πεδίο του χρόνου Παραγωγή SSB κυματομορφών n n n διευκρίνιση συχνότητας διευκρίνιση φάσης μέθοδος Weaver Αποδιαμόρφωση SSB κυματομορφών n ομόδυνος φωρατής n n με σφάλμα συχνότητας με σφάλμα φάσης Διαμόρφωση VSB n n n n n φάσμα διαμορφωμένου σήματος το φίλτρο VSN διαμορφωμένη κυματομορφή στο πεδίο του χρόνου παραγωγή VSB κυματομορφών αποδιαμόρφωση VSB κυματομορφών Σύνοψη Σύγκριση μεθόδων ΑΜ διαμόρφωσης Μετατόπιση συχνότητας Πολυπλεξία FDM

+ Σύνδεση με τα προηγούμενα n H διαμόρφωση AM-DSB-SC είναι ενεργειακά αποδοτικότερη σε σχέση με τη διαμόρφωση AM-DSB-LC αλλά απαιτεί εύρος ζώνης μετάδοσης ίσο με το διπλάσιο του εύρους ζώνης πληροφορίας M( ) 1 n Στις δύο πλευρές εκατέρωθεν της συχνότητας ± περιέχεται η ίδια πληροφορία n Όλη η πληροφορία, δηλαδή, περιέχεται στη μια από τις πλευρικές ζώνες n Η άλλη ζώνη είναι περιττή! M(0) W 0 W S( ) 1 A M(0) n Υπάρχει περιθώριο διπλασιασμού της φασματικής απόδοσης 0 W (b) W 1 1

+ Διαμόρφωση Απλής Πλευρικής Ζώνης (Single Sideband Modulation SSB)

+ Διαμόρφωση SSB (1/) n Στη διαμόρφωση SSB εκμεταλλευόμαστε τη συμμετρία στο πεδίο της συχνότητας και μεταδίδουμε μόνο την πάνω ή μόνο την κάτω πλευρική ζώνη. - -W - άνω πλευρική ζώνη (USB) +W - - +W -W κάτω πλευρική ζώνη (LSB)

+ Διαμόρφωση SSB (/) n Η διαμόρφωση SSB μπορεί να επιτευχθεί διαμορφώνοντας αρχικά το σήμα πληροφορίας κατά DSB-SC και εφαρμόζοντας στη συνέχεια ζωνοπερατό φίλτρο για να κρατήσουμε μια από τις δυο πλευρικές ζώνες m(t) Ζωνοπερατό φίλτρο SSB BPF για να μείνει η άνω πλευρική Το ζωνοπερατό φίλτρο πρέπει να προσεγγίζει όσο το δυνατόν καλύτερα το ιδανικό (να είναι κατακόρυφο) -- Ένα τέτοιο φίλτρο είναι ακριβό! -- ή BPF για να μείνει η κάτω πλευρική

+ Θεώρηση ζωνοπερατού σήματος n H SSB κυματομορφή (όπως κάθε ζωνοπερατό σήμα) μπορεί να παρασταθεί ως st () = s ()os( t π t) s()sin( t π t) s συμφασική ορθογωνική n Οι συνιστώσες s (t) και s s (t) είναι βαθυπερατά σήματα n Προέρχονται πολλαπλασιάζοντας αρχικά την s(t) με os(π t) (ή με sin(π t) αντίστοιχα) και εφαρμόζοντας στη συνέχεια στο γινόμενο το ίδιο ιδανικό βαθυπερατό φίλτρο

+ Θεώρηση ζωνοπερατού σήματος n Οι Μ/Σ Fourier της συμφασικής και της ορθογωνικής συνιστώσας συνδέονται με το Μ/Σ Fourier της κυματομορφής SSB ως εξής: S S s ( ) ( ) S( ) + S( + ) W W = 0 αλλού = [ ( ) ( )] j S S + W W 0 αλλού

+ Φάσμα SSB Φάσµα κυµατοµορφής SSB S( ) S( ) A M (0) - -W - 0 +W S - -W - Φάσµα κυµατοµορφής SSB µετατοπισµένο στα δεξιά S( - ) A M (0) S( + ) S( - ) -W S( ) + S( + ) W W ( ) = 0 αλλού 0 W A M(0) 0 +W S ( ) Φάσµα κυµατοµορφής SSB µετατοπισµένο στα αριστερά S( + ) S ( ) s = [ ( ) ( )] j S S + W W 0 αλλού 1 S s ( ) j

+ Από το πεδίο της συχνότητας στο πεδίο του χρόνου συμφασική συνιστώσα θα έχουμε: n Για τη συμφασική συνιστώσα έχουμε S ( ) = 1 A M ( )! s (t) = 1 A m(t) -W 0 +W S ( ) 1

+ Από το πεδίο της συχνότητας στο πεδίο του χρόνου ορθογωνική συνιστώσα n Για την ορθογωνική συνιστώσα έχουμε = j A sgn( )M ( ) = 1 A S s ( ) = j A M ( ), > 0 0, = 0 j A M ( ), < 0 1 ˆM ( )! s s (t) = A ˆm(t) = Μ# = jsgn M Μ# m. t m. t : Μ/Σ Hilbert sgn( )

+ Κυματομορφή SSB στο πεδίο του χρόνου ά θα έχουμε για SSB-USB: n Μετάδοση της άνω πλευρικής ζώνης 1 1 st ( ) = Amt ( )os( ) ˆ π t Amt ( )sin( π t ) α SSB-LSB: n Μετάδοση της κάτω πλευρικής ζώνης SSB-LSB: 1 1 st ( ) = Amt ( )os( ) ˆ π t + Amt ( )sin( π t ) Διαφορά μόνο στο πρόσημο του ου όρου

+ Φάσμα σήματος SSB άνω πλευρική ζώνη είσοδος A M ( + ) R( ) A M(0) A M ( - ) 0 Σήμα DSB-SC - -W - +W -W +W φίλτρο 1 [1- sgn( + )] - 1 0 1 [1+ sgn( - )] έξοδος A M ( + ) 1 [1 - sgn( + )] - -W - S( ) 0 A M ( - ) 1 [1 + sgn( - )] +W

+ Φάσμα σήματος SSB κάτω πλευρική ζώνη είσοδος A M ( + ) R( ) A M (0) A M ( - ) 0 Σήμα DSB-SC - -W - +W -W +W φίλτρο 1 [1 + sgn( + )] - 1 [1 - sgn( - 1 )] 0 έξοδος A M ( + ) 1 [1 + sgn( + )] - - +W S( ) 0 A M ( - ) 1 [1 - sgn( - )] -W

+ Παραγωγή κυματομορφών SSB n Διευκρίνιση συχνότητας n βασίζεται στο φασματικό περιεχόμενο της κυματομορφής n χρησιμοποιεί φίλτρα για την αποκοπή των ανεπιθύμητων πλευρικών ζωνών n Διευκρίνιση φάσης n βασίζεται στην περιγραφή της SSB κυματομορφής στο πεδίο του χρόνου n διαμορφωτής Hartley n διαμορφωτής σταθερής διαφοράς φάσης n Μέθοδος Weaver n βασίζεται στην αναπαράσταση του ζωνοπερατού σήματος

+ Διαμορφωτής διευκρίνισης συχνότητας (μιας βαθμίδας) m(t) x Ζωνοπερατό Φίλτρο s(t) A os(p t) n Η μέθοδος αυτή είναι δύσκολη στην εφαρμογή n πρέπει να χρησιμοποιηθεί φίλτρο με πολύ απότομη αποκοπή στη συχνότητα n Το σήμα δεν πρέπει να έχει DC συνιστώσα

+ Διαμορφωτής διευκρίνισης m(t) συχνότητας (δύο βαθμίδων) x Ζωνοπερατό Φίλτρο 1 x y(t) Ζωνοπερατό Φίλτρο s(t) A 1 os(p 1 t) A os(p t) n Το δεύτερο φίλτρο είναι πιο εύκολο να υλοποιηθεί καθώς ο διαχωρισμός συχνοτήτων μεταξύ των πλευρικών ζωνών της κυματομορφής DSB-SC y(t) είναι διπλάσιος της συχνότητας 1 του πρώτου φέροντος

+ Παράδειγμα διαμορφωτή διευκρίνισης συχνότητας βαθμίδων για σήμα φωνής m(t) 300 Hz 3400 Hz 1 =100kHz κάτω 96,6 khz 99,7kHz 100,3 khz 103,4 khz άνω =10 MHz κάτω 9,8966 MHz 9,8997 MHz άνω 10,1003 MHz 10,1034 MHz

+ Διευκρίνιση φάσης διαμορφωτής Hartley

+ Διευκρίνιση φάσης διαμορφωτής σταθερής διαφοράς φάσης n Ο βαθμός στον οποίο μπορεί να απαλειφθεί η ανεπιθύμητη πλευρική ζώνη εξαρτάται από n την ακρίβεια «ισοστάθμισης» των διαμορφωτών γινομένου n την ακρίβεια ελέγχου της διαφοράς φάσης των δυο φερόντων n τα σφάλματα στην προσέγγιση σταθερής διαφοράς φάσης 90 0 μεταξύ του m(t) και του m.(t) β-α=π/

+ Μέθοδος Weaver M( ) 0 a b 0 x Βαθυπερατό φίλτρο m(t) + s(t) x os(p 0 t) os(p t) x Βαθυπερατό φίλτρο x = a + b 0 = b - a u sin(p 0 t) sin(p t)

+ Φώραση κυματομορφών SSB Ομόδυνη φώραση s(t) x v(t) Βαθυπερατό φίλτρο v 0 (t) ~ A os(p t) 1 vt () = AA os( )[ ()os( ) π t mt π t mt ()sin( π t )] = 1 1 = AAmt () [ ()os(4 ) + AA mt π t mt ()sin(4 π t )] 4 4 1 v0() t = A Am () t φεύγουν με V ( το ) 4 βαθυπερατό φίλτρο

+ Ανάκτηση σήματος βασικής ζώνης με ομόδυνη φώραση n Οποιοδήποτε σφάλμα στη συχνότητα ή στη φάση του τοπικού ταλαντωτή στο δέκτη σε σχέση με το φέρον οδηγεί σε παραμόρφωση A Am() t LPF V ( ) 1 4 Α6 7A 7 M(0) - -W - 0 +W

+ Ομόδυνη φώραση με σφάλμα συχνότητας s(t) x v(t) Βαθυπερατό φίλτρο v 0 (t) ~ A os[p (+Δ)t] 1 vt () = A os[ ( )] [ ()os( ) π +Δ ta mt π t mt ()sin( π t )] = 1 = AA [ mt ()os( πδ t) + mt ()os[ π( +Δ)] t 4 mt ()sin[ π( +Δ )] t ± mt ()sin( πδt) ] 1 v 0() t = A A m()os( t πδ t) ± m()sin( t πδt) 4 Κυματομορφή SSB με φέρον Δ

+ Ομόδυνη φώραση με σφάλμα συχνότητας M( ) S( ) 0 a b 0 + a + b V( ) στον δέκτη V 0 ( ) a -Δ + Δ a - Δ

+ Ομόδυνη φώραση με σφάλμα συχνότητας M ( ) Σήμα πληροφορίας - b - a 0 a b Φάσμα αποδιαμορφωμένης USB με Δ < 0 ή Φάσμα αποδιαμορφωμένης LSB με Δ > 0 b a 1 1 v 0() t = A Am ()os( t πδ t) + A Am()sin( t πδt) 4 4 - b -Δ - a -Δ 0 a +Δ V 0 ( ) b +Δ Φάσμα αποδιαμορφωμένης USB με Δ > 0 ή Φάσμα αποδιαμορφωμένης LSB με Δ a < 0 b 1 1 v () t = A Am()os( t πδt) A A m ()sin( t πδt) 0 4 4 - a +Δ - b +Δ 0 a -Δ b -Δ

+ Το φαινόμενο φωνής Donald Duk n Η παραμόρφωση που δημιουργεί το σφάλμα συχνότητας Δ του τοπικού ταλαντωτή δεν είναι ανεκτή για τη μετάδοση φωνής καθιστώντας τη διαμόρφωση SSB ακατάλληλη για τη μετάδοση τέτοιων σημάτων n Σε περίπτωση μετάδοσης φωνής σφάλμα μικρότερο των ±10Hz είναι ανεκτό n Μεγαλύτερο σφάλμα οδηγεί τη φωνή να ακούγεται σαν τη φωνή του Donald Duk!

+ Ομόδυνη φώραση με σφάλμα φάσης s(t) x v(t) Βαθυπερατό φίλτρο v 0 (t) 1 vt () = A os( ) ()os( ) π t + φ A mt π t mt ()sin( π t ) = 1 = AA [ mt ()os( φ) + mt ()os(4 π t + φ) 4 mt ()sin(4 π t + φ) ± mt ()sinφ ] 1 v 0() t = A A m()os( t φ) ± m()sin t φ 4 ~ A os(p t+φ) παραμόρφωση φάσης

+ Ομόδυνη φώραση με σφάλμα φάσης n Παίρνοντας το Μ/Σ Fourier της έχουμε 1 v 0() t = A A m()os( t φ) ± m()sin t φ 4 1 V 0( ) = A A M( )os( φ) ± M( )sinφ 4 n Γνωρίζοντας ότι M ( ) = jsgn( ) M( ) καταλήγουμε στο ότι V 0 ( ) 1 AAM ( )exp( jφ ) > 0 = 4 1 AAM ( )exp( + jφ ) < 0 4

+ Παραμόρφωση λόγω σφάλματος φάσης n Το σφάλμα φάσης στον τοπικό ταλαντωτή δημιουργεί μια παραμόρφωση καθυστέρησης n Το ανθρώπινο αυτί όμως μπορεί να ανεχτεί μεγάλες παραμορφώσεις καθυστέρησης n Η ολίσθηση φάσης δεν προκαλεί σημαντικά προβλήματα στη μετάδοση φωνής n Στη μετάδοση βίντεο ή μουσικής όμως η παραμόρφωση φάσης δεν είναι ανεκτή n Στην ακραία περίπτωση που φ = ±90 0, το αποδιαμορφωμένο σήμα είναι ο Μ/Σ Hilbert του σήματος πληροφορίας

+ Σύνοψη διαμόρφωσης SSB n Η διαμόρφωση SSB διπλασιάζει τη φασματική απόδοση σε σχέση με τη DSB n Απαιτεί όμως n τη χρήση σχεδόν ιδανικών (ακριβών) φίλτρων n τη χρήση τοπικού ταλαντωτή υψηλής ευστάθειας n Είναι κατάλληλη για σήματα που έχουν ενεργειακό κενό από τη μηδενική συχνότητα έως κάποιες εκατοντάδες Hertz (π.χ. φωνή) n Τυχόν μεγάλη ολίσθηση συχνότητας προκαλεί το φαινόμενο Donald Duk κατά τη μετάδοση φωνής n Τυχόν παραμόρφωση φάσης δημιουργεί προβλήματα στη μετάδοση βίντεο ή μουσικής

+ Διαμόρφωση Υπολειπόμενης Πλευρικής Ζώνης (Vestigial Sideband Modulation VSB)

+ Διαμόρφωση VSB n Η διαμόρφωση VSB αποτελεί συνδυασμό/συμβιβασμό μεταξύ DSB-SC και SSB n Στη διαμόρφωση VSB μεταδίδεται ολόκληρη η μια πλευρική ζώνη καθώς και ένα κατάλοιπο της άλλης n Διατηρείται το πλεονέκτημα της φασματικής απόδοσης της SSB αλλά n δεν υπάρχουν τόσο αυστηρές απαιτήσεις για σχεδόν ιδανικά ζωνοπερατά φίλτρα n διευκολύνεται η μετάδοση σημάτων με d συνιστώσα

+ Διαμόρφωση VSB M() S() -W W W W u u BW = W + u χνότητα: n Απαιτούμενο εύρος ζώνης μετάδοσης: A n Φάσμα διαμορφωμένου σήματος: S( ) = [ M( ) + M( + ) ] H( ) n Ισχύς διαμορφωμένου σήματος: Λίγο μεγαλύτερη από αυτήν του σήματος SSB λόγω μετάδοσης της υπολειπόμενης πλευρικής ζώνης

+ Παραγωγή κυματομορφής VSB m(t) x s 1 (t) Φίλτρο VSB s(t) A os(p t) s () t = Am()os( t π t) 1 A S( ) = [ M( ) + M( + )] H( )

+ Ομόδυνη φώραση κυματομορφής VSB s(t) x v(t) Βαθυπερατό φίλτρο v 0 (t) 0 ~ A os p t A V( ) = [ S( ) + S( + )] = AA = M ( )[ H ( ) + H ( + )] + 4 AA + [ M ( ) H ( ) + M ( + ) H ( + )] 4 AA V ( ) = M( )[ H( ) + H( + )] 4

+ Φαματική έξοδος διάταξης αποδιαμόρφωσης VSB Φίλτρο H()

+ Συνθήκη για το φίλτρο VSB n Προκειμένου να μην υπάρχει παραμόρφωση του αρχικού σήματος βασικής ζώνης m(t) (παρά μόνο μια αλλαγή κλίμακας) πρέπει η έξοδος του αποδιαμορφωτή να είναι απλά μια καθυστερημένη εκδοχή του αρχικού σήματος, δηλ. πρέπει H( ) + H( + ) = σταθερά για < W + + = < jπ τ0 H( ) H( ) e για W

+ Φίλτρο VSB H ( ) 1 1/ θα πρέπει το τμήμα αυτό να είναι ευθύγραμμο n Ισχύει n Άρα θα πρέπει να ισχύει v ύει όμως ότι: H( ) = H( ) H( ) = H( ) α θα πρέπει τελικά να ισχύει: έπει τελικά να ισχύει: H( ) + H( + ) = k + v

+ Η κυματομορφή VSB στο πεδίο του χρόνου n H VSB κυματομορφή (όπως κάθε ζωνοπερατό σήμα) μπορεί να παρασταθεί ως st () = s ()os( t π t) s()sin( t π t) s συμφασική ορθογωνική n Οι συνιστώσες s (t) και s s (t) είναι βαθυπερατά σήματα n Προέρχονται πολλαπλασιάζοντας αρχικά την s(t) με os(π t) (ή με sin(π t) αντίστοιχα) και εφαρμόζοντας στη συνέχεια στο γινόμενο το ίδιο ιδανικό βαθυπερατό φίλτρο

+ Θεώρηση ζωνοπερατού σήματος n Οι Μ/Σ Fourier της συμφασικής και της ορθογωνικής συνιστώσας συνδέονται με το Μ/Σ Fourier της κυματομορφής VSB ως εξής: S S s ( ) ( ) S( ) + S( + ) W W = 0 αλλού = [ ( ) ( )] j S S + W W 0 αλλού

+ Από το πεδίο της συχνότητας στο πεδίο του χρόνου συμφασική συνιστώσα n Είναι A S( ) = [ M( ) + M( + )] H( ) n Για τη συμφασική συνιστώσα έχουμε S ( ) S( ) + S( + ) W W = 0 αλλού 1 S( ) = AM ( ) [ H( ) + H( + ) ] 1 1 S( ) = AM ( ) s t = A j () m() t,

+ Από το πεδίο της συχνότητας στο πεδίο του χρόνου ορθογωνική συνιστώσα n Είναι A S( ) = [ M( ) + M( + )] H( ) n Για την ορθογωνική συνιστώσα έχουμε S s ( ) = [ ( ) ( )] j S S + W W 0 αλλού j S ( ) ( )[ ( ) ( )] s = AM H H + 1 1 Ss( ) = AH s( ) M( ) s t = () Am () t s s

+ Κυματομορφή SSB στο πεδίο του χρόνου ά θα έχουμε για SSB-USB: n Μετάδοση της άνω πλευρικής ζώνης με κατάλοιπο της κάτω πλευρικής 1 1 st ( ) = Amt ( )os( ) ˆ π t Amt ( )sin( π t ) s α SSB-LSB: n Μετάδοση της κάτω πλευρικής ζώνης με κατάλοιπο της άνω πλευρικής SSB-LSB: 1 1 st ( ) = Amt ( )os( ) ˆ π t + Amt ( )sin( π t ) s Διαφορά μόνο στο πρόσημο του ου όρου

+ Παραγωγή VSB κυματομορφής με διευκρίνιση φάσης

+ Φώραση περιβάλλουσας κυματομορφής VSB με φέρον n Στην εμπορική τηλεόραση μαζί με το διαμορφωμένο VSB σήμα μεταδίδεται και ένα αρκετά μεγάλο φέρον, ώστε να είναι δυνατή η αποδιαμόρφωση του από φωρατή περιβάλλουσας n Η διαμορφωμένη κυματομορφή είναι ka ka s() t = A 1 + m() t os( π t) ms()sin( t π t) Που έχει περιβάλλουσα n και η περιβάλλουσα της Η ορθογωνική συνιστώσα m s είναι αιτία παραμόρφωσης ka ka at () = A 1 + mt () + ms() t = A ka kams() t 1 + mt ( ) 1 + + kmt a ( )

+ Φίλτρο VSB στο δέκτη TV

+ Ανασκόπηση γραμμικών συστημάτων διαμόρφωσης s(t) = A s (t) os(p t) - s s (t) sin(p t) ΑΜ DSB SSB VSB s (t) = 1+ k a m(t), s s (t) =0 s (t) = m(t), s s (t) =0 s ˆ (t) = 1 m(t), s s(t) = ± 1 m(t) 1 1 s (t) = m(t), s (t) = ± m (t) s s

+ Ανασκόπηση γραμμικών συστημάτων διαμόρφωσης n Στη διαμόρφωση AM-DSB-LC έχουμε «σπατάλη» φάσματος και ισχύος αλλά ο δέκτης είναι σχετικά απλός (φωρατής περιβάλλουσας) n Καταπιέζοντας το φέρον στην AM-DSB-SC έχουμε βελτιωμένη απόδοση ισχύος n Η διαμόρφωση ΑΜ-SSB απαιτεί την ελάχιστη δυνατή ισχύ εκπομπής και το ελάχιστο δυνατό εύρος ζώνης μετάδοσης αλλά απαιτεί ακριβά φίλτρα n Η διαμόρφωση AM-VSB χαλαρώνει την απαίτηση για σχεδόν ιδανικά φίλτρα με απαιτούμενο εύρος ζώνης μεταξύ των AM-DSB και SSB

+ Μετατόπιση Συχνότητας

+ Μετατόπιση συχνότητας n Με τον όρο μετατόπιση συχνότητας εννοούμε την ολίσθηση του φάσματος σε μια νέα περιοχή συχνοτήτων n Η μετατόπιση αυτή αναφέρεται επίσης ως μίξη ή ετεροδύνωση n Μετατόπιση συχνότητας έχουμε π.χ. n όταν διαμορφώνουμε κατά πλάτος (AM διαμόρφωση) ένα βαθυπερατό σήμα οπότε το μετατρέπουμε σε ζωνοπερατό n όταν αποδιαμορφώνουμε ομόδυνα ένα ζωνοπερατό σήμα και το μετατρέπουμε σε βαθυπερατό n Κατά τη μετατόπιση συχνότητας το είδος διαμόρφωσης δεν αλλάζει! n Το σήμα απλά μεταφέρεται από ένα φέρον 1 σε ένα άλλο φέρον

+ Διάταξη μίκτη s(t) x Ζωνοπερατό φίλτρο v 0 (t) st () = Amt ()os( π t) ~ vt () = Amt ()os( π t)os( π t) = L A A mt ()os[ π( L))] t + mt ()os[ π( + L))] t A A vo() t = mt ()os[ π( L))] t = mt ()os( π Lt) όπου 0 = - L os(p t)

+ Φασματική απεικόνιση μετατόπισης συχνότητας - -W - - +W 0 -W +W V( ) - - L - + L 0 - L + L Μετατόπιση προς τα κάτω V o ( ) - + L 0 - L

+ Φασματική απεικόνιση μετατόπισης συχνότητας - -W - - +W 0 -W +W V( ) - - L - + L 0 - L + L V o ( ) Μετατόπιση προς τα πάνω - - L 0 + L

+ Πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας n Συνδυασμός πολλών ανεξάρτητων σημάτων σε ένα προς μετάδοση σήμα πάνω από κοινό δίαυλο n Για να συμβεί αυτό τα σήματα πρέπει να κρατηθούν απομακρυσμένα ώστε να είναι εφικτός ο διαχωρισμός τους κατά τη λήψη n Η τεχνική διαχωρισμού των σημάτων στη συχνότητα καλείται πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (Frequeny Division Multiplexing-FDM) n Για τη διαμόρφωση μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε οποιαδήποτε μέθοδο ΑΜ n η πιο συνηθισμένη μέθοδος διαμόρφωσης όμως στην πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας είναι η SSB

+ Πολυπλέκτης FDM πομποί δέκτες 1 3 Σ πολυπλέκτης A( ) κοινό κανάλι Σ απο-πολυπλέκτης 1 3 W W W W W W B( ) C( ) At () Bt () Ct () X 1 X X 3 Σ C B A A B C 3 1 κοινό κανάλι Μετατόπιση στη συχνότητα 1 3

+ Απο-πολυπλέκτης FDM BPF 1 Ζωνοπερατό X LPF Βαθυπερατό At () κοινό κανάλι BPF Ζωνοπερατό 1 X LPF Βαθυπερατό Bt () BPF Ζωνοπερατό 3 X LPF Βαθυπερατό Ct () 3