8. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ: ΓΕΝΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ Ορισμoί Εμπλεκόμενα σήματα

Σχετικά έγγραφα
ΑΣΠΑΙΤΕ / Τμήμα Εκπαιδευτικών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Εκπαιδευτικών Ηλεκτρονικών Μηχανικών

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

«0» ---> 0 Volts (12.1) «1» ---> +U Volts

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

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

11.1. Αναπαράσταση του ψηφιακού σήματος πληροφορίας m(t)

Μάθημα Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

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

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

ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. Κεφάλαιο 4 : Σήματα Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. Κεφάλαιο 4 : Σήματα Διάλεξη: Κώστας Μαλιάτσος Χρήστος Ξενάκης, Κώστας Μαλιάτσος. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Τα ηλεκτρονικά σήματα πληροφορίας διακρίνονται ανάλογα με τη μορφή τους σε δύο κατηγορίες : Αναλογικά σήματα Ψηφιακά σήματα

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ, ΔΙΚΤΥΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

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

Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

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

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

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

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

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων

Συστήματα Επικοινωνιών

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

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

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

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: Ραδιοφωνικός Δέκτης AM

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 3 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

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

Ορθογωνική διαμόρφωση πλάτους. Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

Συστήματα Επικοινωνιών

Κεφάλαιο 7. Ψηφιακή Διαμόρφωση

ΕΝΟΤΗΤΑ ΡΑΔΙΟΦΩΝΙΑ

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

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

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

Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Συστήματα επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Διαμόρφωση Παλμών κατά Πλάτος

Β1. Να γράψετε στο τετράδιό σας τους αριθμούς της Στήλης Α και δίπλα τα γράμματα της Στήλης Β που αντιστοιχούν σωστά.

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ. Επίγεια ψηφιακή τηλεόραση

Σεραφείµ Καραµπογιάς ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

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

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

MODCOM. Αναλυτικά περιλαμβάνονται :

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

10. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΓΩΝΙΑΣ (ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ FREQUENCY MODULATION FM ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΦΑΣΗΣ PHASE MODULATION PM) Γενική θεώρηση

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Συστήματα Επικοινωνιών

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

Τηλεπικοινωνικακά Συστήματα Ι - Ενδεικτικές Ερωτήσεις Ασκήσεις 1)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών. Επικοινωνίες I. Δημήτρης Ευσταθίου. Επίκουρος Καθηγητής

Το σήμα εξόδου ενός διαμορφωτή συμβατικού ΑΜ είναι:

Διαμόρφωση Συχνότητας. Frequency Modulation (FM)

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΑΛΜΟΚΩΔΙΚΗ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ - PCM (ΜΕΡΟΣ Α)

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης

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.

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: Ραδιοφωνικός έκτης AM

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ. Τέλος όταν τα κύματα 'χτυπήσουν' την κεραία λήψης, το σήμα λαμβάνεται και έπειτα αποκωδικοποιείται πίσω στην αρχική μορφή δεδομένων

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Β ) ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ

εδάφους Την οργάνωση και τα βασικά χατακτηριστικά ενός δορυφορικού σταθµού

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

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

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ. Θέμα «Το Τεχνικό Μέρος του Ραδιοφωνικού Πομπού» Σχολικό Έτος : o Γενικό Λύκειο Μυτιλήνης Τάξη Α

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

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

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

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

x(t) = m(t) cos(2πf c t)

ΜΑΘΗΜΑ ΕΙΔΙΚΗΣ ΘΕΜΑΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ. Ραδιοφωνία

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

FSK Διαμόρφωση και FSK Αποδιαμόρφωση (FSK Modulation-FSK Demodulation)

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Παναγιώτης Μαθιόπουλος Ph.D.

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Διαμόρφωση απλής πλευρικής ζώνης (single-sideband SSB)

Επίκ. Καθηγητής. Θεωρία-Ασκήσεις: Παρασκευή 8:00-11:00. όροφος

Γραμμική διαμόρφωση φέροντος κύματος

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Πολυδιάστατες Κυματομορφές Σήματος

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Transcript:

8. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ: ΓΕΝΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ 8.1. Ορισμoί Ως διαμόρφωση (modulation) χαρακτηρίζεται η μεταβολή μιας παραμέτρου (π.χ. πλάτους, συχνότητας, φάσης κλπ.) ενός σήματος που λέγεται φέρον εξαιτίας της επενέργειας σε αυτό (στο φέρον), του σήματος πληροφορίας (που ονομάζεται και διαμορφώνον σήμα ή σήμα βασικής ζώνης). Συνήθως, το φέρον είναι ένα ημιτονοειδές σήμα c(t), το δε σήμα πληροφορίας επενεργεί στο πλάτος, τη συχνότητα ή τη φάση του c(t). Σπανιότερα το φέρον είναι μια παλμοσειρά p T (t), και το σήμα πληροφορίας επενεργεί στο πλάτος, τη διάρκεια ή τη θέση των (βλ. και επόμενες ενότητες). O διαμορφωτής (το κύκλωμα που επιτελεί τη λειτουργία της διαμόρφωσης) αποτελεί τη βασική βαθμίδα του τηλεπικοινωνιακού πομπού. σήμα πληροφορίας Διαμορφωτής Μεταδιδόμενο σήμα s(t) φέρον c(t) ή p T (t) Στο δέκτη του τηλεπικοινωνιακού συστήματος, και συγκεκριμένα στον αποδιαμορφωτή ή φωρατή, επιτελείται η εξαγωγή του σήματος πληροφορίας από το μεταδιδόμενο σήμα s(t) (αποδιαμόρφωση ή φώραση). μεταδοθέν σήμα s(t) Αποδιαμορφωτής αναπαραχθέν σήμα πληροφορίας 8.2. Εμπλεκόμενα σήματα Στη διεργασία της διαμόρφωσης, εμπλέκονται τα παρακάτω σήματα: Σήμα πληροφορίας (διαμορφώνον σήμα ή σήμα βασικής ζώνης) : Είναι το αναλογικό ή ψηφιακό σήμα που μεταφέρει την πληροφορία (ήχο, εικόνα, δεδομένα κλπ.). Για παράδειγμα, το σήμα αυτό μπορεί να εμφανίζεται στην έξοδο ενός Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 8.1

μικροφώνου, ενός εικονολήπτη (κάμερας) ή ενός υπολογιστή (πριν οδηγηθεί στον διαποδιαμορφωτή modem ). Το σήμα πληροφορίας μπορεί να είναι είτε αναλογικό (το σήμα εξόδου ενός μικροφώνου ή ενός αναλογικού εικονολήπτη) είτε ψηφιακό (το σήμα εξόδου ενός κωδικοποιητή PCM ή ενός ψηφιακού εικονολήπτη ή ενός υπολογιστή). Ένα σήμα πληροφορίας καλύπτει μια συγκεκριμένη περιοχή συχνοτήτων [f m,1 έως f m,2 ], το δε εύρος ζώνης του είναι Β m = f m,2 f m,1. Για παράδειγμα, τα σήματα ήχου του τηλεφωνικού δικτύου καλύπτουν την περιοχή συχνοτήτων [300 3400 Hz], τα ραδιοφωνικά σήματα ήχου την περιοχή συχνοτήτων [30 Hz 15 khz] ενώ το (αναλογικό) σήμα εικόνας (video) την περιοχή [0 5,5 ΜHz]. Το εκάστοτε σήμα πληροφορίας χαρακτηρίζεται και ως σήμα βασικής ζώνης (base-band signal) 1 ενώ στην περίπτωση της ραδιοφωνίας, χρησιμοποιείται και ο όρος «ακουστικό σήμα» (audio signal) ή «σήμα ακουστικής συχνότητας» (audio frequency ή ΑF signal) 2. t ή t Φέρον c(t): Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι ημιτονοειδές σήμα της μορφής c(t)= A c.cos(2π.f c.t + φ c ) (8.1) Ανάλογα με την τεχνική διαμόρφωσης, το σήμα πληροφορίας επενεργεί και διαμορφώνει είτε το πλάτος A c είτε τη συχνότητα f c είτε τη φάση φ c του c(t) (διαμόρφωση πλάτους, συχνότητας ή φάσης ΑΜ, FM, PM αντίστοιχα). Για το φέρον, χρησιμοποιούνται και οι όροι «φέρουσα συχνότητα», «φέρουσα» ή «φορέας» ενώ, ειδικά για τη ραδιοφωνία, το σήμα c(t) χαρακτηρίζεται, ενίοτε, και ως «σήμα (βλ υποσημ. ραδιοσυχνότητας» (RF signal). Επισημαίνεται ότι f c >> Β 3) m.. 1 Σε ορισμένες περιπτώσεις, το φέρον είναι μια παλμοσειρά p T (t) αποτελούμενη από παλμούς πολύ μικρής διάρκειας. Στην περίπτωση αυτή, το σήμα πληροφορίας Στις τηλεπικοινωνίες, o όρος «μετάδοση βασικής ζώνης» (base-band transmission) σημαίνει μετάδοση χωρίς διαμόρφωση. 2 Ο όρος «σήμα ακουστικής συχνότητας» δεν είναι απόλυτα ακριβής υπό την έννοια ότι, στη ραδιοφωνία, το σήμα πληροφορίας δεν εμπεριέχει μία συχνότητα αλλά συντίθεται από ένα σύνολο (φάσμα) αρμονικών στην ακουστική περιοχή (30 Hz έως 15 khz). 3 Π.χ. στη ραδιοφωνία FM, η συχνότητα του φέροντος f c είναι στην περιοχή 88 108 MHz ενώ το φάσμα του (ηχητικού) σήματος πληροφορίας είναι 30 Ηz 15 khz. Στην τηλεόραση, η συχνότητα του φέροντος f c είναι στην περιοχή UHF (300 MHz 3 GHz) ενώ το σήμα εικόνας έχει φάσματικό εύρος 0 5,5 ΜΗz. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 8.2

(βασικής ζώνης) μπορεί να διαμορφώσει είτε το πλάτος είτε τη διάρκεια/εύρος είτε τη θέση των (παλμική διαμόρφωση πλάτους, διάρκειας ή θέσης PAM, PWM, PPM αντίστοιχα). Mεταδιδόμενο (ή διαμορφωμένο) σήμα s(t): Είναι το σήμα που προκύπτει από την επενέργεια του σήματος πληροφορίας στο φέρον c(t) ή p T (t). Ανεξάρτητα από την τεχνική διαμόρφωσης, το μεταδιδόμενο σήμα s(t) καλύπτει μια περιοχή συχνοτήτων εύρους Β s γύρω από τη συχνότητα του φέροντος f c. Επισημαίνεται ότι, γενικά, Β s Β m (συνήθως το εύρος ζώνης Β s του μεταδιδόμενου σήματος είναι μεγαλύτερο από το εύρος ζώνης Β m του σήματος πληροφορίας ). 8.3. Σκοπιμότητα χρήσης τεχνικών διαμόρφωσης Οι περισσότερες κεραίες εκμπέμουν αποδοτικά μόνο σε μήκη κύματος τα οποία είναι της ίδιας τάξης μεγέθους με τις γεωμετρικές τους διαστάσεις. Έτσι, για τη ραδιομετάδοση ενός ηχητικού σήματος εύρους ζώνης B m = 15 khz (που αντιστοιχεί σε μήκος κύματος λ= c/b m = 20.000 m) θα χρειαζόταν κεραία μήκους αρκετών χιλιομέτρων. Όμως, αν το σήμα αυτό διαμορφώσει ένα φέρον π.χ. των 100 MHz (λ= 3 m) η εκπομπή του σήματος γίνεται σε μια περιοχή συχνοτήτων γύρω από τα 100 MHz οπότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί κεραία μήκους 12 m. Μέσω της διαμόρφωσης, είναι δυνατή η επιλογή περιοχών συχνότητας στις οποίες το μέσο μετάδοσης έχει τις επιθυμητές ιδιότητες (π.χ. χαμηλή εξασθένηση ή δυνατότητα ανάκλασης των σημάτων για την αύξηση της απόστασης). Για παράδειγμα, για τις διεθνείς ραδιοφωνικές μεταδόσεις, χρησιμοποιείται η περιοχή συχνοτήτων 3 30 MHz (βραχέα κύματα) επειδή, στις συχνότητες αυτές τα κύματα μπορούν να ανακαλστούν από την ιονόσφαιρα. Mε διαμόρφωση φερόντων διαφορετικής συχνότητας (π.χ. 100 ΜΗz, 101 MHz) είναι δυνατή η ταυτόχρονη εκπομπή περισσοτέρων του ενός σημάτων (αρχή πολυπλεξίας με διαίρεση συχνότητας). Η χρήση διαμόρφωσης είναι απαραίτητη στις ασύρματες και τις οπτικές ζεύξεις. Από την άλλη πλευρά, μετάδοση βασικής ζώνης (δηλαδή μετάδοση, χωρίς διαμόρφωση, του σήματος πληροφορίας) χρησιμοποιείται στις ενσύρματες ζεύξεις μικρών αποστάσεων (π.χ. διασύνδεση τηλεφώνου με τηλεφωνικό κέντρο). Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 8.3

8.4. Βασικοί τύποι διαμόρφωσης 8.4.1. Με ημιτονοειδές φέρον c(t) = cos(2π.f c.t+φ c ) Σήμα πληροφορίας (διαμορφώνον) Διαμορφούμενη παράμετρος του φέροντος c(t) Τύπος διαμόρφωσης Σχόλια Αναλογικό Πλάτος Α c Πλάτους (AM) Αν και υπάρχουν διάφορες παραλλαγές της AM (πλήρης AM, DSB, SSB κλπ.) το πλάτος του μεταδιδόμενου σήματος μεταβάλλεται (από μια ελάχιστη μέχρι μια μέγιστη τιμή) συναρτήσει του σήματος πληροφορίας. Συχνότητα f c Συχνότητας (FM) Η συχνότητα του μεταδιδόμενου σήματος μεταβάλλεται (από μια ελάχιστη μέχρι μια μέγιστη τιμή) συναρτήσει του σήματος πληροφορίας. Φάση φ c Φάσης (PM) Η φάση του μεταδιδόμενου σήματος μεταβάλλεται (από μια ελάχιστη μέχρι μια μέγιστη τιμή) συναρτήσει του σήματος πληροφορίας. Η συγκεκριμένη τεχνική διαμόρφωσης είναι ισοδύναμη με την FM. Ψηφιακό Πλάτος Α c Κλειδώματος πλάτους (ASK) Συχνότητα f c Φάση φ c Κλειδώματος συχνότητας (FSK) Κλειδώματος φάσης (PSK) Πλάτος Α c και φάση φ c Κλειδώματος πλάτους και φάσης (QASK ή QAM) Το πλάτος του φέροντος λαμβάνει δύο τιμές, την αρχική Α c, (μετάδοση του "1") και μία πρακτικά μηδενική τιμή (μετάδοση του "0") Η συχνότητα του φέροντος λαμβάνει τιμές f c Δf (μετάδοση του "0") ή f c +Δf (μετάδοση του "1"). Αν και υπάρχουν διάφορες παραλλαγές PSK (ΒPSK, QPSK κλπ.) η φάση του φέροντος λαμβάνει συγκεκριμένες τιμές, ανάλογα με το ποιό ψηφίο (ή ομάδα ψηφίων) μεταδίδεται. Π.χ. στην BPSK, η φάση λαμβάνει τιμές 0 ή π, ανάλογα με τον αν το σήμα πληροφορίας έχει τιμή "1" ή "0". Το πλάτος και η φάση του φέροντος λαμβάνουν συγκεκριμένες τιμές που εξαρτώνται από τις τιμές του ψηφιακού σήματος πληροφορίας. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 8.4

8.4.2. Με παλμικό φέρον p T (t) Σήμα πληροφορίας (διαμορφώνον) Αναλογικό ή ψηφιακό Διαμορφούμενη παράμετρος του φέροντος p T (t) Πλάτος Α p Τύπος διαμόρφωσης Διαμόρφωση πλάτους (Pulse Amplitude Σχόλια To πλάτος των της παλμοσειράς μεταβάλλεται ανάλογα με την τιμή του σήματος πληροφορίας. Διάρκεια (εύρος) τ p Θέση Modulation PAM) Διαμόρφωση εύρους (Pulse Width Modulation PWM) Διαμόρφωση θέσης (Pulse Position Η διάρκεια (εύρος) των της παλμοσειράς μεταβάλλεται ανάλογα με την τιμή του σήματος πληροφορίας. Η θέση των της παλμοσειράς μεταβάλλεται ανάλογα με την τιμή του σήματος πληροφορίας. Modulation PPM) 8.4.3. Σχόλια Ο παραπάνω τρόπος κατηγοριοποίησης των τεχνικών διαμόρφωσης είναι ενδεικτικός. Για παράδειγμα, οι τεχνικές ψηφιακοποίησης (PCM, δ, DPCM) συμπεριλαμβάνονται, πολλές φορές, στις τεχνικές διαμόρφωσης (παρ όλο που δεν υφίσταται φέρον) και χαρακτηρίζονται ως ψηφιακές διαμορφώσεις. Τέλος, εκτός των ανωτέρω, υπάρχουν και άλλες τεχνικές διαμόρφωσης που χρησιμοποιούνται σε ειδικότερες και πιο προηγμένες εφαρμογές. Αναφέρονται, ενδεικτικά, η διαμόρφωση ευρέος φάσματος (spread-spectrum modulation) που χρησιμοποιείται σε ασύρματες εφαρμογές, η ορθογωνική πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM) που χρησιμοποιείται στις συνδέσεις ADSL κλπ. 8.5. Παραπομπές Νασιόπουλος Α., Τηλεπικοινωνίες, Εκδ. Αράκυνθος 2007: Ενότητες 3.1, 3.2. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 8.5