digit álne modulácie
DESCRIPTION
Digit álne modulácie. prenos v preloženom pásme. Prenos v preloženom pásme. Najčastejší dôvod použitia modulácií posun signálu do frekvenčného pásma vhodného pre prenos frekvenčný multiplex (terestriálne v ysielanie – r á dio, TV) prenos dát telefónnym prenosovým kanálom ( 300-3400H z ) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Digitálne modulácieprenos v preloženom pásme
Najčastejší dôvod použitia modulácií• posun signálu do frekvenčného pásma vhodného pre prenos
• frekvenčný multiplex (terestriálne vysielanie – rádio, TV)
• prenos dát telefónnym prenosovým kanálom (300-3400Hz)
Modulácie
• analógové – modulačný signál analógový
• digitálne – modulačný signál digitálny (unipolárny, polárny)
• nosný signál (carrier) – vždy analógový, najčastejšie harmonický:
Prenos v preloženom pásme
tAxc cos.
Digitálne modulácie
• Amplitúdová (ASK – Amplitude Shift Keying)
• Frekvenčná (FSK – Frequency Shift Keying)
• Fázová (PSK – Phase Shift Keying)
Prenos v preloženom pásme
tttftaxc 2cos.
ASK FSK PSK
Amplitúdová:
Amplitúdová modulácia
špeciálny prípad ASK (OOK – on off keying)
Amplitúdová modulácia
FN=5kHz
Amplitúdová modulácia - ASK
Amplitúdová modulácia
1. spôsob demodulácie:
• synchrónna (koherentná) demodulácia (vyžaduje sa synchronizácia s nosnou)
Amplitúdová modulácia
2. spôsob demodulácie:
• obálková (nekoherentná) demodulácia
• signál sa dvojcestne usmerní a vyhladí
Vlastnosti ASK
• jednoduchá realizácia modulátora aj demodulátora
• nízka odolnosť voči rušeniu (aditívny šum) – je citlivá na zmeny zmeny amplitúdových pomerov počas prenosu
• potrebný vysoký prenášaný výkon
• modifikácie smerujúca k zúženiu potrebného pren. pásma – potlačenie nosnej, jedno postranné pásmo (SSB)
Frekvenčná:
Frekvenčná modulácia
F1=4kHzF0=8kHz
Frekvenčná modulácia - FSK
Frekvenčná modulácia
1. spôsob realizácie
problém – zmena fázy nie je plynulá, čo ma za následok širšie fr. spektrum
Frekvenčná modulácia
2. spôsob realizácie - CP FSK (Continous Phase ...)
Demodulácia
Frekvenčná modulácia
Minimum Shift Keying – MSK
• výrazné potlačenie bočných zložiek frekvenčného spektra signálu FSK
• odstraňujú sa nespojitosti v časovom priebehu modulovaného sig.
• k zmenám nosných frekvencií f1 a f2 (a teda aj k zmenám bitov) dochádza v okamžiku, kedy nosný signál prechádza nulou
• podmienka: bitová perióda modulačného signálu Tb musí byť rovná celistvému násobku polovíc periód T1 a T2 (periódy nosných frekvencií),
a platí:
Hodnoty F1 a F2 sú v tomto prípade odvodené od modulačnej rýchlosti.
2/2
3
12
2
11
m
b
mb
vff
TT
vfTT
Frekvenčná modulácia
FSK: F1=70kHz, F2=90kHz MSK: F1=60kHz, F2=80kHz
Vp=40kbps
Frekvenčná modulácia
Vlastnosti FSK:
• modulácia s konštantnou amplitúdou, necitlivá na zmeny amplitúdy
• nižšia efektivita využitia prenosového pásma ako u ASK, resp. PSK
• vyššie uvedené neplatí pre MSK
• existuje ešte tzv. úzkopásmová FM (index modulácie ΔF/f < 1)
• ΔF=F2-F1/2 – frekvenčný zdvih (max. rozladenie nosnej frekvencie)
• f – frekv. modulačného sig. (f0=1/2vm)
• vyššia chybovosť ako u PSK
Fázová modulácia
sinsincoscos)cos(
Fázová modulácia
0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1
1
0
Fázová modulácia
V spektre je pomerne dobre potlačená nosná
Fázová modulácia
Diferenčná fázová modulácia
Fázová modulácia
Diferenčná fázová modulácia(možná realizácia)
Koncepcia signálového priestoru nad bázovými funkciami cos a sin
Viacstavové modulácie
4-PSK
Viacstavové modulácie
45135
225 315
Grayov kód a 8PSK
Viacstavové modulácie
zmena 3 bitov
QAM – kvadratúrna amplitúdová modulácia
• využíva 2 nosné signály fázovo posunuté o pi/2 (sin a cos)
• prenos v tom istom pásme, 2x vyššia efektivita využitia pren. pásma
QAM
4-QAM – realizácia (QPSK)
polárny signál
1 0 1
16-QAM
Ďakujem za pozornosť