telekommunikation f1
DESCRIPTION
Telekommunikation F1. INFORMATION KODNING MODULATION KANALEN. frekvens. tid. VARFÖR KODA ? ( digitala system ). För att minska datamängden som skall överföras, t.ex GSM För att minska inverkan av störningar. VARFÖR MODULERA ?. För att underlätta strålning För multiplexering - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
F1-be-03_PS 1
Telekommunikation
F1
F1-be-03_PS 2
•INFORMATION
•KODNING
•MODULATION
•KANALEN
tid frekvens
F1-be-03_PS 3
VARFÖR KODA ? ( digitala system )
•För att minska datamängden som skall överföras, t.ex GSM
•För att minska inverkan av störningar
F1-be-03_PS 4
VARFÖR MODULERA ?
• För att underlätta strålning
• För multiplexering
• För att minska brus och störningar
F1-be-03_PS 5
• INFORMATION
Analog ? FM-RADIO
Digital ? GSM
Basband ?
RF-band ?
frekvens0 fc
W WWW
F1-be-03_PS 6
Tidsplan Frekvensplan
Basband
RF-bandfc = 10
0
10
F1-be-03_PS 7
•INFORMATION
•KODNING
•MODULATION
•KANALER
Tid
Tid
1 0
Claude Shannon, Father of Information Theory
F1-be-03_PS 8
Linjärtfilter h(t)
s(t)
n(t)
r(t)
r(t)=s(t)*h(t)+n(t)
KANALEN
F1-be-03_PS 9
Kanalens inverkan
Före Efter
F1-be-03_PS 10
Information Käll-Kodning
DigitalModulation
Kanal
InformationKanal-avkodning
DigitalDe-Modulation
Kanal-Kodning
Käll-avkodning
F1-be-03_PS 11
Coder Interleaver Modulator Txhardware
Up-linkchannel noise
Down-linkchannel noise
De-Coder
De-Interleaver
De-Modulator
Rxhardware
Satellit
F1-be-03_PS 12
Earth station:Transmit Power (W) 10
Antenna diameter (m) 2
Antenna efficiency (%) 55
3-dB beamwidth (0) 1.9
Transmit gain (dBi) 28.6
Transmit EIRP (dBW) 38.6
Satellite:
Received power fluxdensity(dBW/m2) -124
Up path losses:
Transmit frequency (GHz) 6.0
Transmission distance (km) 38000
Free space loss (dB) -199.6
Atmospheric attenuation (dB) 0.3
Link parameters:C/N (dB) 14.3
Link margin (dB) 6.2
F1-be-03_PS 13
dB eller decibel
])[(log10
])[(log20
10
10
WatteffektxXXdB
VoltspänningxXXdB
referens
referens
dBmdB
WXmWXEx
referens
40001.010log10
10,1:1
10
dBWdB
WXWXEx
referens
10110log10
10,1:2
10
F1-be-03_PS 14
IN-signal=Xreferens
UT-signal=X
G
][log)20(10 10 dBXreferens
XGainG
G > 0 ”Gain” ( Förstärkning )
G < 0 ”Attenuation” ( Dämpning )
G1=20 dB G2= -6 dB1 Volt
? ?
F1-be-03_PS 15
KÄLL-KODNINGEtt exempel:
Käll-symbol
xi
Sanno-likhetP(xi)
Kod-ord
Ord-längd
li
P(xi)*li
AA 0.81 0 1 0.81
AB 0.09 10 2 0.18
BA 0.09 110 3 0.27BB 0.01 111 3 0.03
F1-be-03_PS 16
KANAL-KODNINGEtt exempel:
0
1
000
111
• 000
• 001
• 010
• 011
• 100
• 101
• 110
• 111
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
000
111
0
1SändData Kodad Data
Kanal
Avkodad Mottaget Data Data
( Majoritetsavkodning )
F1-be-03_PS 17
MODULATION
Analog Information
Digital Information
0 1 0 0 1
0 1 0 0 1
F1-be-03_PS 18
DE-MODULATION
Analog Information
Digital Information
0 1 0 0 1
0 1 0 0 1
F1-be-03_PS 19
KANAL
•”KOPPAR”
•FRI RYMD
•OPTISK FIBER
Linjärtfilter h(t)
s(t)
n(t)
r(t)
r(t)=s(t)*h(t)+n(t)
F1-be-03_PS 20
KANAL fortsGaussisk slump-variabel:
2
2
2)(
21)(
x
exf
5.0,0
1,0
x
f(x)
σ = varians, µ = medelvärde
F1-be-03_PS 21
”AWGN”-KANAL( Additive White Gaussian Noise, finns lika starkt på alla frekvenser ) )
Frekvens
No [watt/Hz]
WNo*W [watt]
Obs att vår kommunikationskanal har en begränsad bandbredd = W
F1-be-03_PS 22
Frekvens
W
No/2*W [watt]
Obs att vår kommunikationskanal har en begränsad bandbredd = W
W
No/2*W [watt]
No/2*W [watt]
F1-be-03_PS 23
FRÅGOR
1. Förklara begreppet modulation
2. Förklara skillnaden mellan basbandssignal och RF-signal.
3. En signal innehåller 2 frekvenskomponenter med frekvenserna300 Hz resp. 3000 Hz. Bägge komponenterna har amplituden 1 Volt. Signalen överförs på en kanal med överföringsfunktionen
Ange signalnivåerna efter passage av kanalen.Svara i både Volt och dBV
4. En mobil enhet sänder ut en effekt på 33 dBm. Vad motsvarardetta i Watt ?
2
10001
1)(
f
fH
F1-be-03_PS 24
5. En radio arbetar på 2 GHz. Hur lång blir antennen om dess längd är /4 ( = våglängden )
6. Ta reda på vad Huffman-kodning är ! ( INTERNET )
7. En GSM-telefon samplar talet med 8000 sampel/s och upplösning 13 bitar, dvs 104 000 bitar/s produceras. Hur gör man för att reducera antal bitar/s ??
8. Vad innebär det att en signalkälla innehåller redundant information ?