ΤΗΛ412 Ανάλυση & Σχεδίαση (Σύνθεση) Τηλεπικοινωνιακών Διατάξεων. Διάλεξη 6. Άγγελος Μπλέτσας ΗΜΜΥ Πολυτεχνείου Κρήτης, Φθινόπωρο 2016

Σχετικά έγγραφα
Εισαγωγή στη Σχεδίαση RF Κυκλωμάτων

Εισαγωγή στη Σχεδίαση Κυκλωμάτων RF

Εισαγωγή στη Σχεδίαση Κυκλωμάτων RF

Κεφάλαιο 3. Αρχιτεκτονικές Πομποδεκτών. Κεφάλαιο 3 -Αρχιτεκτονικές Πομποδεκτών 1

Εισαγωγή στη Σχεδίαση Κυκλωμάτων RF

Κύριες λειτουργίες ραδιοφωνικών δεκτών

7 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΥΤΟΕΞΕΤΑΣΗΣ. 1) Ποιος είναι ο ρόλος του δέκτη στις επικοινωνίες.

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

2. Να αναφερθούν τα βασικότερα χαρακτηριστικά ενός ραδιοφωνικού δέκτη. 3. Να σχεδιαστεί το γενικό διάγραµµα ενός απλού δέκτη και να ερµηνευτεί το κάθε

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

Κύριες λειτουργίες δεκτών

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

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

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

ΤΗΛ412 Ανάλυση & Σχεδίαση (Σύνθεση) Τηλεπικοινωνιακών Διατάξεων. Διάλεξη 4. Άγγελος Μπλέτσας ΗΜΜΥ Πολυτεχνείου Κρήτης, Φθινόπωρο 2016

Κεφάλαιο 6 -Μίκτες. Κεφάλαιο 6. Μίκτες (Mixers) (Mixers) 1

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

1/3/2009. Τα ψηφιακά ηχητικά συστήματα πρέπει να επικοινωνήσουν με τον «αναλογικό» ανθρώπινο κόσμο. Φλώρος Ανδρέας Επίκ. Καθηγητής.

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Παρεμβολή Ενισχυτών μεταξύ γεωφώνων και καταγραφικού

Συστήματα Επικοινωνιών

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Διαμόρφωση Γωνίας (Angle Modulation) - 3

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΑΛΜΟΚΩΔΙΚΗ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ - PCM (ΜΕΡΟΣ Α)

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

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. ΘΕΜΑ 1ο α. Τι εννοούμε με τον όρο διαμόρφωση; Ποιο σήμα ονομάζεται φέρον, ποιο διαμορφωτικό και ποιο διαμορφωμένο;

ΘΕΜΑΤΑ & ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Συστήματα Επικοινωνιών

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ, ΔΙΚΤΥΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Διάλεξη 3. Δειγματοληψία και Ανακατασκευή Σημάτων. Δειγματοληψία και Ανακατασκευή Σημάτων. (Κεφ & 4.6,4.8)

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.

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 18

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

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

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

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006

ΤΗΛ412 Ανάλυση & Σχεδίαση (Σύνθεση) Τηλεπικοινωνιακών Διατάξεων. Διάλεξη 7. Άγγελος Μπλέτσας ΗΜΜΥ Πολυτεχνείου Κρήτης, Φθινόπωρο 2014

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Σχεδίαση Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων RF

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.

Μάθηµα 3 ο : Το δορυφορικό τηλεπικοινωνιακό υποσύστηµα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: Ραδιοφωνικός έκτης AM

Προσομοίωση Συστήματος Επικοινωνίας Software Radio. Καλοχριστιανάκης Μιχάλης Επόπτης: Α. Τραγανίτης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Ήχος. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 04-1

27-Ιαν-2009 ΗΜΥ (ι) Βασική στατιστική (ιι) Μετατροπές: αναλογικό-σεψηφιακό και ψηφιακό-σε-αναλογικό

Σχεδίαση Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων RF

ΤΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΕΞΑΜΗΝΟΥ

Κύριες λειτουργίες ραδιοφωνικών δεκτών

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 1 από 12

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Παράμετροι σχεδίασης παλμών (Μορφοποίηση παλμών)

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

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

Ήχος και φωνή. Τεχνολογία Πολυµέσων 04-1

Φασµατογράφος NMR. Μαγνήτης. ΑποσυζευκτÞò Β 2 Β 3. ÄÝκτηò S N. ΚανÜλι κλειδþìατοò. Β 1 Ποìπüò ADC. (data points) (data points) Επεξεργασßα.

Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ.

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Ημιτονοειδή σήματα Σ.Χ.

Γενικά χαρακτηριστικά ανάδρασης

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

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

Συστήματα Επικοινωνιών

εδάφους Την οργάνωση και τα βασικά χατακτηριστικά ενός δορυφορικού σταθµού

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Ορθογωνική διαμόρφωση πλάτους. Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

TΕΧΝΟΛΟΓΙΑ DSL (DSL TUTORIAL) (Πηγή: Τηλεπικοινωνιακό κέντρο Α.Π.Θ.: )

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΕ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1

ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ D/A & A/D

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: Ραδιοφωνικός Δέκτης AM

Εργαστήριο 4: Κυψελωτά Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών

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

ΕΙ ΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ & ΘΕΜΑΤΑ ΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΩΝ ΠΕΡΙΟ ΩΝ

Ιατρικά Ηλεκτρονικά. Δρ. Π. Ασβεστάς Εργαστήριο Επεξεργασίας Ιατρικού Σήματος & Εικόνας Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

Bασική διάταξη τηλεπικοινωνιακού συστήµατος οπτικών ινών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Ε Ρ Ω Τ Η Σ Ε Ι Σ Θ Ε Μ Α Τ Α

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΣΤΙΣ ΑΝΑΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 29/10/2014 1:55 µµ

Εισαγωγή στη Σχεδίαση Κυκλωμάτων RF

Σχεδίαση ενεργού CMOS μίκτη σε τεχνολογία 65nm

Κεφάλαιο 3: Ερωτήσεις - Ασκήσεις. 1. Σε ποιες κατηγορίες διακρίνουμε τα μέσα μετάδοσης; 2. Ποια είναι τα ενσύρματα μέσα μετάδοσης:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Επεξεργαστές - ελεγκτές ψηφιακού σήµατος

Ψηφιακή μετάδοση στη βασική ζώνη. Baseband digital transmission

7 η διάλεξη Ακολουθιακά Κυκλώματα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΡΑΔΙΟΦΩΝΙΚΟΙ ΔΕΚΤΕΣ

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

Κεφάλαιο 5 -Ενισχυτές

Μελέτη και Προσομοίωση n πομπού για ασύρματη πρόσβαση ΦΟΙΤΗΤΗΣ: ΛΑΖΑΡΙΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΕΥΣΤΑΘΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ

Κατασκευή και μελέτη δέκτη αρχιτεκτονικής software defined radio για υψηλές συχνότητες

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Transcript:

ΤΗΛ412 Ανάλυση & Σχεδίαση (Σύνθεση) Τηλεπικοινωνιακών Διατάξεων Διάλεξη 6 Άγγελος Μπλέτσας ΗΜΜΥ Πολυτεχνείου Κρήτης, Φθινόπωρο 2016 1

Διάλεξη 6 Αρχιτεκτονικές Δεκτών (συνέχεια) Προηγούµενες διαλέξεις: Συντελεστής Ποιότητας Q Φίλτρου, Ετερόδυνοι Δέκτες. Σήµερα, Οµόδυνοι Δέκτες (και µειονεκτήµατα)! Παράδειγµα Υπερετερόδυνου (SuperHet) Δέκτη! Δέκτης Υποδειγµατοληψίας. Δέκτης Ψηφιακής IF. Δυναµική Περιοχή ενός ADC. 2

Διαφήµιση του 1934 σχετικά µε Radio Engineering ως ένα επιφανές επάγγελµα! 3

Οµόδυνος (zero-if) Δέκτης Κατευθείαν µετατροπή στο DC (f LO =f in =f 1, f IF =0). Γιατί δεν χρησιµοποιούµε πάντα zero-if (οµόδυνο) αντί για ετερόδυνο δέκτη; 4

Βασικό πρόβληµα Οµόδυνων Δεκτών: DC Offset Βασικό πρόβληµα: διαρροή τοπικού ταλαντωτή (LO) λόγω χωρητικής σύζευξης και σύζευξης υποστρώµατος (ή σύζευξης λόγω καλωδίου αν χρησιµοποιείται εξωτερικό καλώδιο µεταφοράς του σήµατος LO). Για υψηλότερη συχνότητα, το φαινόµενο είναι πιο έντονο. διαρροή=> DC offset => κορεσµός των επόµενων σταδίων! πιθανές λύσεις: DC-free κωδικοποίηση ή αποµάκρυνση DC-offset. 5

Βασικό πρόβληµα Οµόδυνων Δεκτών: IQ Mismatch! x LO,I (t) = 2 1+! $ " 2 % &cos! " t + $ " c 2 & %! x LO,Q (t) = 2 1'! $ " 2 % &sin! " t ' $ " c 2 & %! x I (t) = a 1+! $ " 2 % &cos! " $ " 2 % &' b! 1+! $ " 2 % &sin! " $ " 2 & %! x Q (t) = 'a 1'! $ " 2 % &sin! " $ " 2 % &+ b! 1'! $ " 2 % &cos! " $ " 2 & % Θυµηθείτε: Υψηλότερη συχνότητα τοπικού ταλαντωτή (LO) σηµαίνει µεγαλύτερα παρασιτικά (και εποµένως µεγαλύτερο λάθος φάσης/κέρδους => IQ mismatch) το πρόβληµα είναι µικρότερο σε ετερόδυνους. 6

Επιπλέον Προβλήµατα Οµόδυνων Θόρυβος 1/f (flicker) και παραµόρφωση άρτιας τάξης. 7

Παράδειγµα Υπερετερόδυνου Δέκτη Diafania 8 έως 32MHz IF1: 48MHz! IF2: 455kHz LO2: 47.6MHz LO1: 48-75MHz Υπερετερόδυνος δέκτης: πρώτη IF > συχνότητα σήµατος! 8

Πλεονέκτηµα Υπερετερόδυνου Δέκτη? 9

Ετερόδυνος δέκτης: Επιλεξιµότητα vs Ευαισθησία Ø υψηλότερη f IF έχει ως αποτέλεσµα καλύτερη απόρριψη ειδώλου (καλύτερη ευαισθησία) Ø ωστόσο, υψηλότερη f IF απαιτεί υψηλότερο Q για επιλογή συχν. καναλιού => πρακτικά αδύνατο => χειρότερη επιλεξιµότητα! 10

Αντιµετωπίζοντας το tradeoff: τοπολογία διπλής IF Τοπολογία µονής IF Τοπολογία διπλής IF up conversion: δεν υπάρχει όριο (ή πιο χαλαρά όρια) στην IF frequency (σε σχέση µε down conversion) υψηλότερη IF => καλύτερη απόρριψη ειδώλου => µεγαλύτερη ευαισθησία δεύτερη µετατροπή λύνει το πρόβληµα της επιλεξιµότητας! 11

Αντιµετωπίζοντας το tradeoff: τοπολογία διπλής IF (2) Τοπολογία µονής IF Τοπολογία διπλής IF Τί γίνεται µε το είδωλο της δεύτερης IF? Υπάρχει σε χαµηλότερη συχνότητα από την LO2 12

Δέκτης Υποδειγµατοληψίας Για SSB σήµα εύρους ζώνης διέλευσης Δf, δειγµατοληψία µε f s > 2 Δf (ΠΡΟΣΟΧΗ: το σήµα είναι SSB). f c =m f s (m ακέραιος) Κύκλωµα δειγµατοληψίας πιο απλό από κύκλωµα µείκτη Βασικό µειονέκτηµα: aliasing θορύβου (ο θόρυβος ενισχύεται)! 13

Δέκτης Δειγµατοληψίας IF (χωρίς επικάλυψη aliasing) Sample-and-hold circuits =>δειγµατοληψία µε λίγο µικρότερη συχνότητα από f IF = downconversion όπως µε µείξη! ξεφορτωνόµαστε τον διπλάσιο παράγοντα Nyquist (2f IF ) ωστόσο, η f s δεν είναι αµελητέα και απαιτεί ταχύτητα και γραµµικότητα (προϊόντα ενδοδιαµόρφωσης εξαιτίας περιορισµένου φιλτραρίσµατος επηρεάζουν την απόδοση)...συνήθως, σε σταθµούς βάσης όπου πολλαπλά κανάλια χρειάζονται ταυτόχρονη επεξεργασία In-Phase/ Quadrature µίξη και φιλτράρισµα µε ψηφιακή επεξεργασία σήµατος 14

Γενική Αρχιτεκτονική Δέκτη Ψηφιακής IF ο ADC πρέπει να έχει µικρές µη-γραµµικότητες (σε περίπτωση που το πρώτο BPF δεν µπορεί να φιλτράρει γειτονικούς στην συχνότητα παρεµβολείς). ο ADC πρέπει να έχει µικρό θόρυβο και µεγάλη δυναµική περιοχή (έτσι ώστε να µπορεί να αντιµετωπίσει απώλειες µονοπατιού (path loss) και διάλειψης Automatic Gain Control (AGC) στον LNA είναι ιδιαίτερα επιθυµητό). o ADC πρέπει να έχει αποδεκτή κατανάλωση ενέργειας! 15

Ερώτηση: Έχετε χρησιµοποιήσει Δέκτη Ψηφιακής IF? Απάντηση: cc2500 16

Δυναµική Περιοχή Κβαντιστή (Analog-to-digital converter-adc) Οµοιόµορφο σφάλµα κβάντισης q. Amax - Amin = 2A. Διασπορά του σφάλµατος q: q 2 /12 q = 2A/(2 n -1) 2A/2 n => A = q 2 (n-1) S/N = (A 2 /2) / (q 2 /12) = 3 2 (2n-1) = 1.5 2 2n => 6n + 1.76 [db] q q Περισσότερα από 14 bits δυναµικής περιοχής είναι δύσκολο να πετύχουµε στην πράξη, ακόµη και όταν η κατανάλωση ισχύος και το κόστος δεν είναι περιοριστικοί παράγοντες 17

Ερωτήσεις? 18