Telekommunikation,Kiruna Digital modulation F7_A

En presentation över ämnet: "Telekommunikation,Kiruna Digital modulation F7_A"— Presentationens avskrift:

1 Telekommunikation,Kiruna Digital modulation F7_A
F7_A_be

2 Viktiga begrepp Bithastighet bitar/sek. (bps ) Bandbredd Hz, Mhz, GHz
Effektivitet bit/s/Hz Effekt Watt Energi = Effekt*Tid Brus Watt, Watt/Hz Signal/Brusförhållande dB F7_A_be

3 Digital modulation Basbandsmodulering 2 symboler, 1 s1(t), s2(t) 1
1 1 4 symboler, s1(t),…, s4(t) Basbandsmodulering F7_A_be

4 1 PSK Bärvågsbandsmodulering F7_A_be

5 BASBANDS-KODER 1 NRZ RZ F7_A_be

6 RF-signal ( Radio Frequency )
Där Ebit = energi i varje bit Tbit = tiden för 1 bit a(t) anger amplitudens variation med tiden t fc = bärvågsfrekvens = fas F7_A_be

7 RF-signalen kan skrivas kompaktare så här:
Genom att utnyttja den trigonometriska formeln: Skriver vi: F7_A_be

8 I står för ”In phase” ( i fas med cos(2fct ) )
Inför: Så kan s(t) skrivas: I står för ”In phase” ( i fas med cos(2fct ) ) Q står för ” In Quadrature” ( 90o ur fas med cos(2fct ) ) F7_A_be

9 Q I sQ(t) Envelopp sI(t)
Visardiagram för RF-signal, I/Q-representation F7_A_be

10 Q I [Im] j*sQ(t) Envelopp [Re] sI(t)
Visardiagram för RF-signal, komplex-representation F7_A_be

11 3 möjliga sätt att modulera bärvågen ovan:
A(t) Amplitudmodulering ASK Amplitude Shift Keying fc Frekvensmodulering FSK Frequency Shift Keying (t) Fasmodulering PSK Phase Shift Keying F7_A_be

12 Smalt i TID blir brett i FREKVENS
Tbit TID FREKVENS F7_A_be

13 Nackdel med filtreringen ?
Filter Tidsplan Frekvensplan ( Rött = fyrkantpuls, Blått=filtrerad puls ) Nackdel med filtreringen ? F7_A_be

14 ASK f t Tbit 0.5 fbit fbit=1/Tbit fbit f fc F7_A_be

15 ASK Q sQ(t) I sI(t) F7_A_be

16 Basbandssignalen filtreras för att minska bandbredden
fc 2fbit 1.5fbit f Teoretiskt för ASK: 1 bit/s/Hz, praktiskt 0.65 till 0.8 bit/s/Hz F7_A_be

17 FSK F7_A_be

18 1 1 -1 1 1 1 0 1 BPSK = Binary Phase Shift Keying I tidsplanet:
F7_A_be

19 Teoretiskt för BPSK: 1 bit/s/Hz, praktiskt 0.65 till 0.8 bit/s/Hz
I frekvensplanet: Teoretiskt för BPSK: 1 bit/s/Hz, praktiskt 0.65 till 0.8 bit/s/Hz 2 fbit F7_A_be

20 0.5 bit/Hz bit/Hz F7_A_be

21 Q I sQ(t) Envelopp ? sI(t)
Visardiagram för BPSK-signal, I/Q-representation Kallas ibland ”antipodal” modulering F7_A_be

22 Q I QPSK = Quadrature Phase Shift Keying sQ(t) ”11” ”01” sI(t) ”00”
”10” Visardiagram för QPSK-signal, I/Q-representation F7_A_be

23 +1 -1 cI(t) cQ(t) Dibit Dibit Dibit Dibit F7_A_be

24 cI(t) cQ(t) I / Q-modulator: Omodulerad bärvåg I Modulerad bärvåg 900
F7_A_be

25 Teoretiskt för QPSK: 2 bit/s/Hz, praktiskt 1 till 1.5 bit/s/Hz
F7_A_be

26 2 alternerande faskonstellationer.Typiskt 1.6 bit/s/Hz
/4-QPSK 01 11 10 01 00 11 10 00 t=2nTs t=(2n+1)Ts 2 alternerande faskonstellationer.Typiskt 1.6 bit/s/Hz F7_A_be

27 Q I MSK = Minimum Shift Keying sQ(t) Envelopp ? sI(t)
Visardiagram för MSK-signal, I/Q-representation F7_A_be

28 Princip: Fasvinkel (t) ändras linjärt med tiden under
1 bit-tid ( Tbit ) (t)  = ± h t Tbit Eftersom frekvens = tidsderivatan av fasen kan vi skriva: F7_A_be

29 Ovanstående innebär att en MSK-signal kan tecknas:
fc Bärvågsfrekvens 0 Fasoffset h Modulationsindex Tbit Tiden för 1 bit f = h/2Tbit ( Frekvenssving ) F7_A_be

30 Informationens 0 och 1 kan beskrivas så här:
Ett minsta värde på h är 0.5, därav Minimum Phase Shift Keying F7_A_be

31 1 /2 0=0 -/2 Binära data Fas Frekvens f+f f-f F7_A_be

32 IS 95 BPSK CDMA2000 QPSK Bluetooth GFSK GMSK GPS, Inmarsat BPSK
IS 94, JDC /4 QPSK GSM GMSK F7_A_be

33 Ett exempel med QPSK: F7_A_be

34 F7_A_be

35 F7_A_be