Multimedie- och kommunikationssystem, lektion 5 Kap 6: Digital transmission. Fysiskt medium. Modulation. Nyquists och Shannons kapacitetsgränser.

Slides:



Advertisements
Liknande presentationer
Multimedie- och kommunikationssystem, lektion 4
Advertisements

Connecting To The Internet (Internetanslutningar)
Inkoppling av Internet Grupp 5 Evgenia & Petra
Kommunikation Studieteknik: Presentationsteknik
Många studenter använder en LCD-display till sin programmeringsuppgift
1.Numerical differentiation and quadrature Discrete differentiation and integration Ordinary.
Datornätverk A – lektion 2
Connecting To The Network (Nätverksanslutningar) Communicating On A LAN (Kommunikation i ett LAN)
Fysiska processer från ljudvågor i luften till nervsignaler från örat.
The Digital Home Anders Hamrén, D-Link. D-Link Företaget Företaget grundades 1986 Drygt 3000 anställda Omsättning 2001, 1 Miljard USD Tillväxt på 50%
Datornätverk A – lektion 3 Kapitel 3: Fysiska signaler. Kapitel 4: Digital transmission.
Datornätverk A – lektion 4 Fortsättning: Kapitel 4: Datatransmission. Kapitel 5: Modulation.
Föreläsning 5 måndag 5e november 2007 Datorsystem 1 och Datorarkitektur 1 Föreläsning 5 måndag 5e november 2007 Datorsystem 1 och Datorarkitektur 1.
EDA Digital och Datorteknik
Figure Types of analog-to-analog modulation
TÄNK PÅ ETT HELTAL MELLAN 1-50
Best pictures on the internet 2007 Awards 1http:// Är vänsteralliansen trovärdig i Norrköping.
Diskreta, deterministiska system Projekt 1.2; Vildkatt
Datornätverk A – lektion 5 Forts kapitel 5: Modem. Shannons regel. Kapitel 6: Transmission.
För att uppdatera sidfotstexten, gå till menyfliken: Infoga | Sidhuvud och sidfot Fondbolagsträff 2015.
Prevention i befolkning Diagnos Recidiv/generalisering Avlida i cancer Försämring Frisk Leva med cancer Symtom hos individ Frisk.
Best pictures on the internet 2007 Awards 1http:// (s), (v), och (mp) i Norrköping, gillar inte att vi använder grundlagarna.
Styrteknik: Grundläggande logiska funktioner D2:1
Multimedia- och kommunikations-system, lektion 1
Exempelbaserade specifikationer med SpecFlow
Datakommunikation Informationsöverföring
18-21 augusti 2004 Sociala media för statistik Hur kan nationella statistikbyråer utnyttja sociala medier för intern och extern kommunikation? Omvärldsbevakning.
William Sandqvist Låskretsar och Vippor Låskretsar (latch) och vippor (flip-flop) är kretsar med minnesfunktion. De ingår i datorns minnen.
Shannon-tillägg1 SHANNON Kanalkapacitet i bit/s Bandbredd i Hz Signaleffekt i Watt Bruseffekt i Watt.
Radioteknik i WLAN Av. Markus Miekk-oja & John Kronberg.
Multimedie- och kommunikations- system, lektion 1 Föreläsningsmaterialet är författat av Magnus Eriksson och Iskra Popova. Bilder är även hämtade från.
Mathematics 1 /Matematik 1 Lesson 7 – complex numbers Lektion 7 – Komplexa tal.
F14_B_be1 Telekommunikation, Kiruna Källkodning F14_B /BE /BE.
Datornätverk A – lektion 4 Fortsättning: Kapitel 4: Datatransmission. Kapitel 5: Modulation.
F1-be-03_PS1 Telekommunikation F1. F1-be-03_PS2 INFORMATION KODNING MODULATION KANALEN tid frekvens.
1 386 Från s bits adressbuss –=>4GB minne kan adresseras 32 bits databuss max klockfrekvens: 40MHz Protected mode –virtuellt minne –segmentering.
Välkommen till Analoga system LE1500.
Repetition of some basic concepts. PCM = Pulse Code Modulation = Digital transmission of analogue signals Sampler AD-converter with seerial output
Projekt 5.3 Gilpins och Ayalas θ-logistiska modell A Course in Mathematical Modeling - Mooney & Swift.
Räkna till en miljard 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,14,15,16,17,18,19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, En miljard är ett.
Digitalteknik 7.5 hp distans: 4.6 Adderare 4.45 Adderare Addition av två tal innebär att samma förfarande upprepas för varje position i talet. För varje.
Connecting To The Internet (Internetanslutningar) Cables And connectors (Kablar och kontakter)
Mathematics 1 /Matematik 1 Lesson 4 – discrete series and their solutions Lektion4 – diskreta serier och deras lösningar.
Figure 6.7: Distorsion. Figure 6.4 FDM (Frekvensdelningsmultiplex, frequency division multiplex) Exempel på FDM-teknik: ADSL-modem, kabel-TV-modem, trådlös.
Welcome to Simulation of Telesystems (DTAC29), or Telesystems (ETAC52)
 Who frågar efter en persons (eller personers) identitet (vem dem är).  Who is he?  Who are they?  Who is coming?
Polygoner och samband mellan dessa
Telekommunikation,Kiruna Digital modulation F7_A
F5_be_D21 Telekommunikation F5 Forts. Digital Modulation.
1-1 Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Publishing as Pearson Addison-Wesley 1-1 Programmering 7.5 hp Programmering är... creativ, fascinerande, roligt,
Shannon dekomposition
Datornätverk A – lektion 4 MKS B – lektion 4 Kapitel 5: Modulation.
CHI-TSONG CHEN KAPITEL 2- Systems Kortfattade läsanvisningar Läs hela kapitlet utom 2.9 och 2.10.
Multimedie- och kommunikationssystem, lektion 5 Kap 6: Digital transmission. Fysiskt medium. Modulation. Nyquists och Shannons kapacitetsgränser.
Multimedie- och kommunikationssystem, lektion Forts. Kap 2: Signaler och Kvalitetsmått Kap 3-4: Ljud- och videokompression.
Digitization and Management Consulting
Law abiding grounds of filing a divorce Jagianilaw.com.
Mathematics 1 /Matematik 1
Bringapillow.com. Online Dating- A great way to find your love! The words ‘Love’ and ‘Relationship’ are close to every heart. Indeed, they are beautiful!
Kapitel 2 forts – Nätverksmodeller Kapitel 1 - Introduktion
Meeting singles had never been so easy before. The growing dating sites for singles have given a totally new approach to getting into relationships. ‘Singles.
Introduction to Information Technologies
Formal Languages, Automata and Models of Computation
Svarsfrekvensen i undersökningar från webbpaneler. Några resultat
How to Buy Engagement Rings for Women Online?. Buying engagement rings for women or tiffany celebration rings from the online market could be a bit challenging.
You Must Take Marriage Advice to Stop Divorce! Dontgetdivorced.com.
Datornätverk A – lektion 4 MKS B – lektion 4
Figure Types of analog-to-analog modulation
Presentationens avskrift:

Multimedie- och kommunikationssystem, lektion 5 Kap 6: Digital transmission. Fysiskt medium. Modulation. Nyquists och Shannons kapacitetsgränser.

Figure 6.3 Copper wire transmission media: (a) two- wire and multiwire open lines; (b) unshielded twisted pair (UTP);

Figure 6.3 Copper wire transmission media: (c) shielded twisted pair (STP); (d) coaxial cable.

Figure 6.4 (b) Optical fiber transmission modes.

Figure 6.2 Effect of attenuation, distortion, and noise on transmitted signal.

Figure 6.7 Sources of signal impairment.

Example 6.3

Asynchronous transmission

Exempel på asynkron serie-kommunikation: RS232C (”com-porten”)

NRZ = Non-return to zero.

In NRZ-L the level of the signal is dependent upon the state of the bit. In NRZ-I the signal is inverted if a 1 is encountered.

Bit synchronization RZ encoding

Figure 4.10 Manchester encoding

Figure 4.11 Differential Manchester encoding

Figure 6.15 Synchronous transmission clock encoding methods: (a) Manchester; (b) differential Manchester.

Figure 4.12 Bipolar AMI encoding

Example 6.6: Clock rate deviation

Figure 5.26 Analogue amplitude modulation

Figure 5.29 Analogue frequency modulation

Digitala modulationsmetoder Binär signal ASK = Amplitude Shift Keying (AM) FSK = Frequency Shift Keying (FM) PSK = Phase Shift Keying (PSK)

Exempel 1: Till höger visas fyra symboler som används av ett s.k. 4PSK- modem (PSK=Phase Shift Keying). De fyra symbolerna representerar bitföljderna 00, 01, 11 resp 10. a) Nedan visas utsignalen från det sändande modemet. Vilket meddelande, dvs vilken bitsekvens, överförs? b) Tidsaxeln är graderad i tusendels sekunder. Vad är symbolhastigheten i baud eller symboler/sekund? c) Vad är bithastigheten i bit per sekund (bps)? Svar: 1/1ms = 1000 symber per sekund = 1kbaud. Svar: 2000bps. Svar :

Exempel 2: Nedan visas åtta symboler som används av ett s.k. 8QAM-modem (QAM=Quadrature Amplitude Modulation). Symbolerna i övre raden representerar bitföljderna 000, 001, 011 resp 010 (från vänster till höger). Undre raden representerar 100, 101, 111 resp 110.

Forts exempel 2:

Digital modulation qFör att överföra N bit/symbol krävs M=2 N qVid M symboler överförs N=log 2 M bit/symbol. qBaudrate f s = antal symboler per sekund. Enhet: baud eller symboler/sekund. qSymbollängd T s = 1/f s. f s = 1/T s qBitrate R = datahastighet. Enhet: bps eller bit/s. qR= f s log 2 M

Table 5.1 Bit and baud rate comparison ModulationUnitsBits/Symbol Baud rate Bit Rate ASK, FSK, 2-PSK Bit1NN 4-PSK, 4-QAM Dibit2N2N 8-PSK, 8-QAM Tribit3N3N 16-QAMQuadbit4N4N 32-QAMPentabit5N5N 64-QAMHexabit6N6N 128-QAMSeptabit7N7N 256-QAMOctabit8N8N

Example 12 Compute the baud rate for a 72,000-bps 64-QAM signal. Solution A 64-QAM signal has 6 bits per signal unit since log 2 64 = 6. Thus, / 6 = 12,000 baud

Figure 5.9 BPSK constellation

Figure 5.11 The 4-PSK characteristics

Figure QAM constellations

Figure 5.13 Relationship between baud rate and bandwidth in ASK, PSK, QAM (not FSK) without pulse shaping Vid många modulationsformer t.ex. s.k. ASK, PSK, och QAM är signalens bandbredd = symbolhastigheten. Vid FSK är bandbredden vanligen större. Bandbredden kan minskas genom s.k. pulsformning.

Maximal kanalkapacitet enligt Nyquist

Example 6.4: Nyquist maximum data rate

Shannons regel Kanalkapaciteten C är max antal bit per sekund vid bästa möjliga modulationsteknik och felrättande kodning: C = B log 2 (1+S/N), där B är ledningens bandbredd i Hertz (oftast ungefär lika med övre gränsfrekvensen), S är nyttosignalens medeleffekt i Watt och N (noice) är bruseffekten i Watt.

Example 6.5: Shannon information capacity

Figure 6.4 FDM (Frekvensdelningsmultiplex, frequency division multiplex) Exempel på FDM-teknik: ADSL-modem, kabel-TV-modem, trådlös kommunikation.

Figure 6.5 FDM demultiplexing example

Example 3 Four data channels (digital), each transmitting at 1 Mbps, use a satellite channel of 1 MHz. Design an appropriate configuration using FDM Solution The satellite channel is analog. We divide it into four channels, each channel having a 250-KHz bandwidth. Each digital channel of 1 Mbps is modulated such that each 4 bits are modulated to 1 Hz. One solution is 16- QAM modulation. Figure 6.8 shows one possible configuration.

Figure 6.8 Example 3

Example 4 The Advanced Mobile Phone System (AMPS) uses two bands. The first band, 824 to 849 MHz, is used for sending; and 869 to 894 MHz is used for receiving. Each user has a bandwidth of 30 KHz in each direction. The 3- KHz voice is modulated using FM, creating 30 KHz of modulated signal. How many people can use their cellular phones simultaneously? Solution Each band is 25 MHz. If we divide 25 MHz into 30 KHz, we get In reality, the band is divided into 832 channels.

6.2 WDM Wave Division Multiplexing (Fiber optics)

Figure 6.10 WDM = Wave division multiplexing Fiberkabel En laser per kanal

Figure 6.11 Prisms in WDM multiplexing and demultiplexing

Figure 6.12 TDM, Tidsmultiplex (Time Division multiplex)

TDM is a digital multiplexing technique to combine data. Note:

Figure 6.13 TDM frames

In a TDM, the data rate of the link is n times faster, and the unit duration is n times shorter. Note:

Figure 6.14 Interleaving

Example 6 Four channels are multiplexed using TDM. If each channel sends 100 bytes/s and we multiplex 1 byte per channel, show the frame traveling on the link, the size of the frame, the duration of a frame, the frame rate, and the bit rate for the link. Solution The multiplexer is shown in Figure 6.15.

Figure 6.15 Example 6

Example 7 A multiplexer combines four 100-Kbps channels using a time slot of 2 bits. Show the output with four arbitrary inputs. What is the frame rate? What is the frame duration? What is the bit rate? What is the bit duration? Solution Figure 6.16 shows the output for four arbitrary inputs.

Figure 6.16 Example 7

Figure 6.18 DS hierarchy

Figure 6.19 T-1 line for multiplexing telephone lines

Table 6.2 E line rates E Line Rate (Mbps) Voice Channels E E E E