11/16/2014 FSK (FREQUENCY-SHIFT KEYING) SAGEDUSMANIPULATSIOON MODULATSIOON IRO0010 BINAARNE SAGEDUSMANIPULATSIOON BINAARNE SAGEDUSMANIPULATSIOON

Σχετικά έγγραφα
9. AM ja FM detektorid

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED LEA PALLAS XII OSA

Funktsiooni diferentsiaal

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

BandPass (4A) Young Won Lim 1/11/14

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

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Lokaalsed ekstreemumid

Tööliigid. Jüri Ruut ES5JR

Kompleksarvu algebraline kuju

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

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Συστήματα Επικοινωνιών

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Kirjeldab kuidas toimub programmide täitmine Tähendus spetsifitseeritakse olekuteisendussüsteemi abil Loomulik semantika

Ehitusmehaanika harjutus

Σταθερή περιβάλλουσα (Constant Envelope)

Vektorid II. Analüütiline geomeetria 3D Modelleerimise ja visualiseerimise erialale

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης

ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΙΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ ΣΕ ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ.

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

HAPE-ALUS TASAKAAL. Teema nr 2

Jätkusuutlikud isolatsioonilahendused. U-arvude koondtabel. VÄLISSEIN - COLUMBIA TÄISVALATUD ÕÕNESPLOKK 190 mm + SOOJUSTUS + KROHV

Digi-TV vastuvõtt Espoo saatjalt

7 SIGNAALI SPEKTRI ANALÜÜS

Κινητά Δίκτυα Υπολογιστών

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Πολυδιάστατες Κυματομορφές Σήματος

Ruumilise jõusüsteemi taandamine lihtsaimale kujule

Contents 1 Introduction to Radio Systems 2 Modulation and Detection

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

ITU-R SM (2012/09)

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Geomeetrilised vektorid

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ο : Απόδοση διαύλου Θεωρητικά όρια και πρακτικές προσεγγίσεις Σύγκριση συστημάτων διαμόρφωσης

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

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΕΜΠΤΟ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ ΣΕ ΨΗΦΙΑΚΟ

RF võimendite parameetrid

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

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Δισδιάστατες Κυματομορφές Σήματος

Λύσεις Θεµάτων Εξεταστικής Ιανουαρίου 2009 Mάθηµα: «Ψηφιακές Επικοινωνίες» G F = 0.8 T F = 73 0 K

A Method to Construct Phase Spreading Sequences for CPM-CDMA Systems

Διαμόρφωση Συχνότητας. Frequency Modulation (FM)

2.2.1 Geomeetriline interpretatsioon

ITU-R F (2011/04)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΓΟΡΙΚΗΣ

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Amplitude Shift Keying-ASK Frequency Shift Keying-FSK Phase Shift Keying-PSK

Μάθημα Επισκόπηση των Τηλεπικοινωνιών

Baseband Transmission

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

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Ülesanne 4.1. Õhukese raudbetoonist gravitatsioontugiseina arvutus

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

T~oestatavalt korrektne transleerimine

ΠΜΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ /12/ :06:34 πµ

Joonis 1. Teist järku aperioodilise lüli ülekandefunktsiooni saab teisendada võnkelüli ülekandefunktsiooni kujul, kui

PLASTSED DEFORMATSIOONID

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

4.1 Funktsiooni lähendamine. Taylori polünoom.

ITI 0041 Loogika arvutiteaduses Sügis 2005 / Tarmo Uustalu Loeng 4 PREDIKAATLOOGIKA

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

1 Funktsioon, piirväärtus, pidevus

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΟΜΠΟΥ GMSK.

ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

HULGATEOORIA ELEMENTE

Άσκηση. υπολογιστούν τα Ω, F, T, φ, So, και P. Λύση: Το σήμα πρέπει να τροποποιηθεί ώστε να έλθει στη μορφή S(t)=So sin(ωt+φ)

ΑΣΠΑΙΤΕ / Τμήμα Εκπαιδευτικών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Εκπαιδευτικών Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Κινητά Δίκτυα Επικοινωνιών

Hard decision Soft decision

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

Συστήματα Επικοινωνιών

Eesti koolinoorte XLVIII täppisteaduste olümpiaadi

8. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ: ΓΕΝΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ Ορισμoί Εμπλεκόμενα σήματα

ITU-R M MHz ITU-R M ( ) (epfd) (ARNS) (RNSS) ( /(DME) MHz (ARNS) MHz ITU-R M.

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

2 η Εργαστηριακή Άσκηση

ITU-R P (2012/02) &' (

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

,millest avaldub 21) 23)

Ασκήσεις στο µάθηµα «Επισκόπηση των Τηλεπικοινωνιών»

ISC0100 KÜBERELEKTROONIKA

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

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΕΠΙΠΕΔΩΝ

Graafiteooria üldmõisteid. Graaf G ( X, A ) Tippude hulk: X={ x 1, x 2,.., x n } Servade (kaarte) hulk: A={ a 1, a 2,.., a m } Orienteeritud graafid

Smith i diagramm. Peegeldustegur

28. Sirgvoolu, solenoidi ja toroidi magnetinduktsiooni arvutamine koguvooluseaduse abil.

An Automatic Modulation Classifier using a Frequency Discriminator for Intelligent Software Defined Radio

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

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Prisma. Lõik, mis ühendab kahte mitte kuuluvat tippu on prisma diagonaal d. Tasand, mis. prisma diagonaal d ja diagonaaltasand (roheline).

Transcript:

/6/4 FSK (FREQUENCY-SHIFT KEYING) SAGEDUSMANIPULATSIOON Binaarne sagedusmanipulatsioon inary FSK, BFSK MODULATSIOON IRO Loengumaterjal [J. Berdnikova, A. Meister] Kõrgemat järku (M-tasemeline) sagedusmanipulatsioon M-ary FSK (MFSK) Sagedusmanipulatsiooni FSK korral muundatakse inaarse sisendjada a k väärtused ja vastavalt signaalideks: (üldvalemid mittekoherentsed) s Acos s Acos ( πf ϕ) ( πf ϕ ) Biti kestus D ning vastav infoedastuskiirus r /D. Signaali amplituud ei muutu. Signaalid s Acos s Acos ( πf ϕ) ( πf ϕ ) Sageduste vahe f f f pea olema kullalt suur selleks, et võimaldada eristada iti väärtusi vastuvõtul. Sageduste valikul kasutatakse sageli lähedase sagedusega, kuid vastastikku ortogonaalseid signaale. Kaks signaali s (t) ja s (t) on ajavahemiku T vältel ortogonaalsed, kui integraal T s ( t )s( t ) dt BINAARNE SAGEDUSMANIPULATSIOON Mittekoherentne signaal (noncoherent, discontinuous) s Acos( πf ϕ) kd ) D s Acos( πf ϕ ) kd ) D Koherentne signaal (coherent) Ortogonaalsed mistahes algfaasi korral Ortogonaalsed, kui algfaas ϕ s Acos( πf ϕ) kd ) D s Acos( πf ϕ) kd ) D f / D f / D kui t ϕ ϕ ϕ

/6/4 Ortogonaalsed signaalid f fc + f f fc f f + f n f c D Sunde s FSK Kui sageduste vahe on f / D ning signaalid s ja s on koherentsed ja ajavahemiku T jooksul signaalide algfaasist olenemata ortogonaalsed. BINAARNE FSK MODULAATOR Sageduse muutmiseks on põhimõtteliselt kaks moodust: kahe sõltumatu generaatori ümerlülitamine signaali vaartuste ja järgi; sagedusmodulatsiooniga generaatori (frequency synthesizer) juhtimine signaali vaartustega ja. Genereeritud signaalis ei ole katkestuskohti (continuous phase FSK CPFSK). Bitikiirus või sel juhul olla võrdne sageduste vahega: r f D BINAARNE FSK MODULAATOR Mittekoherentne modulaator: Sunde s FSK koherentne (üleminek on pideva faasiga) f / D, f / D, f / D Koherentne modulaator: f / 4D, f 6 / 4D, f 3/ 4D 9 Mittekoherentne FSK (üleminekud on mittepideva faasiga) BFSK DEMODULAATOR BFSK DEMODULAATOR Koherentne FSK demodulaator (korrelaator) (correlator) Mittekoherentne FSK demodulaator (correlator) Koherentne FSK demodulaator (one correlator) Koherentne FSK demodulaator (soitatud filter) (matched filter) Mittekoherentne FSK demodulaator (riafiltritega)

/6/4 BFSK ESTCUBE FSK-signaali on lihtne vastu võtta ilma kohaliku tugisignaalita, st mittekoherentselt. Seetõttu on FSK kasutusel lihtsates ja töökindlates modemites, mis töötavad telefoniliinidel. Gaussi FSK (Guassian Frequency Shift Keying) korral on sageduse muutumine ajas silutud Gaussi kõvera kujulist impulsskaja omava filtriga. Sagedus: 437.55 MHz FSK-modulatsiooni deviatsioon: 3.5 khz Modulatsioon: BFSK Saatevõimsus:.5 W Andmeedastuskiirus: 96 itti sekundis FSK-Bluetooth: modulatsioon GFSK, BD,5, deviatsioon ±5 khz, f3khz. BINAARSE SAGEDUSMANIPULATSIOONI VÕIMSUSE SPEKTRAALTIHEDUS FSK-signaali spekter on mõnevõrra laiem kui ASK ja PSK korral. Põhjuseks on sageduse muutumine. Spektri pealehe laius esimeste nullide vahel on B 3r (r ASK, PSK). Moduleeritud signaali spektris onδ-impulsid sagedusel f ja f. A G( f ) f δ D + δ f + 4A Dcos + D π ( π fd) ( 4 f D ) Sunde s FSK BITIVEA TÕENÄOSUS Sunde s FSK itivea tõenäosus (koherentne): P Q P e E, η A D E Bitivea tõenäosus (mittekoherentne): E η KÕRGEMAT JÄRKU (M-TASEMELINE) SAGEDUSMANIPULATSIOON (MFSK) M-FSK kasuta edastuseks suuremat arvu sagedusi koherentsel mittekoherentsel ( f Φ ) i,, 3, KM si Acos π i i f n / T f n / T 4FSK-Bluetooth ( itti sümolis): Gray kood 5 khz, 75kHz, 75 khz, 5 khz 8FSK (3 itti sümolis). MINIMAALSPEKTRIGA SAGEDUSMANIPULATSIOON Kui signaali faas on pidev, või kahe sagedusega lõikudest koosnevat signaali tekitada nii, et sageduste vahe f on kaks korda vaiksem kui FSK korral. Sellist modulatsiooniviisi nimetatakse minimaalspektriga sagedusmanipulatsiooniks. MSK on CPFSK (continuous phase FSK) erijuhtum. Vaatleme MSK-signaali esitust faasmodulatsiooni kaudu: ( f t ( t )) s( t ) Acos π c + θ Siin θ( t ) on faasinurk, mis kasva või kahane lineaarselt ajas iga iti edastamise ajal: πh θ ( t) θ () ± t, D D Märk + vasta edastatava signaali sümolile ja märk sümolile. Sageduse muutus f on maaratud deviatsioonisuhtega h. 3

/6/4 MSK MSK Faasinurga muutus D vältel on ±πh. Joonis näita faasi muutusi ajas, kusjuures paremale ja üles liikumine vasta sümolile (kõrgem sagedus f ), paremale ja alla liikumine sümolile (madalam sagedus f ). Väljaspool vahemikku ± π on faas samaväärne mingi faasiga sellest vahemikust. Igale inaarsignaalile vasta teatud tee joonisel. Faasinihke muutumist kujutavat pilti nimetatakse ka faasivõreks (trelliseks). Binaarsel juhtumil on sageduse kaks väärtust f fc f / f fc + f / kus fc on kesksagedus ja f πh/( π D ). h f / r / MSK Kui h /,5, siis ühe sammu D jooksul tekkiv faasi muutus on ± π / ning kahe sammuga võime jõuda maksimaalse faasinihkeni ±π. πt s( t) Acos πf + ± ct θ ( t) D MSK VÕIMSUSE SPEKTRAALTIHEDUS MSK võimsuse spektraaltihedus 6A D cos G( f ) π 6 f ( π fd ) D MSK spekter on kaks korda kitsam kui FSK-l. Selles puuduvad komponendid sagedusel f ja f. Sageduste vahe on f f f /(D ) r/, sageduse muutus f c suhtes on vaid r/4. MSK KVADRATUURKOMPONENTID MSK KVADRATUURKOMPONENTID MSK-signaal on esitatav ka kvadratuurkomponentide kaudu: s( t) A Acosθ ( t) cos cos[ θ ( t) + ωct] ( ω t) Asinθ ( t) sin( ω t) c c Sisendsignaalist olenevalt muutu faasinurk θ(t) θ() ±π t/(d ), kus märk "+" vasta sümolile ja märk " " sümolile. Kvadratuurkomponentide muutumine ajas: amplituudid muutuvad vastavalt seaduse ± cos(πt/d ) ja ± sin(πt/t ) järgi; kummagi ees seisev märk ± olene moduleerivast signaalist. Fuqin Xiong. Digital modulation techniques. Boston (Mass.) ; London : Artech House, 6 4

/6/4 MSK KVADRATUURKOMPONENTID Esimesel ja paaritutel sammudel edasta signaali itti siinuskomponendi amplituudi märk, paarissammudel aga koosinuskomponendi amplituudi märk. Mõlemad märgid püsivad muutumatuna kahe sammu vältel. See võimalda MSK-signaali genereerida kvadratuurkomponentide kaudu, mis on täpsem kui otsene faasinurga moduleerimine. MSK KODEERIMINE JA DEKODEERIMINE: Koodris paiknev loogikalülitus L määra sisendsignaalist ja faasinurga eelnevast suurusest lahtudes signaali kvadratuurkomponentide märgid c ja c, mis lähevad IQmodulaatorile; MSK modulaator ja demodulaator: Dekooderis leitakse kvadratuurkomponentide märkide hinnangud kahe integraatori ail, mis töötavad vastavalt ajavahemikes D... D ja... D ; integreerimisaegade ülekate taga koosinus ja siinuskomponentide määramise ortogonaalsuse, loogikalülitus taasta edastatava signaali. BITIVEA TÕENÄOSUSED Koherentne BPSK, QPSK (4QAM), OQPSK, MSK Koherentne OOK, BFSK, Sunde s FSK DPSK (mittekoher. demod) Binaarne FSK (mittekoher. demod) MPSK, MDPSK M-QAM M 4, P n log M n M 3E n Q ( i ) ( ) M i M N 4 / P E exp η E P exp N ne π P Q sin n N M 4nE π P Q sin n N M Q FUNKTSIOON, KOMPLEMENTAARNE VEAFUNKTSIOON Proaility density function error function: erf ( x ) complementary error function Q-function x Q( x ) erfc ( x) erfc( x ) Q erfc( x ) Q( x ) x e π u du u erf ( x ) e du π u e π x du Q( x ) erf x ( x) erf ( x ) Q x Q FUNKTSIOON APROKSIMEERITUD Q FUNKTSIOON Qu( x ) e x π x kui x>3 Fuqin Xiong. Digital modulation techniques. Boston (Mass.) ; London : Artech House, 6 Fuqin Xiong. Digital modulation techniques. Boston (Mass.) ; London : Artech House, 6 5

/6/4 KÜSIMUSED 6