celowym rozpraszaniem widma (ang: Spread Spectrum System) (częstotliwościowe, czasowe, kodowe)

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "celowym rozpraszaniem widma (ang: Spread Spectrum System) (częstotliwościowe, czasowe, kodowe)"

Bogdan Kurowski
7 lat temu
Przeglądów:

1 1. Deinicja systemu szerokopasmowego z celowym rozpraszaniem widma (ang: Spread Spectrum System) 2. Ogólne schematy nadajników i odbiorników 3. Najważniejsze modulacje (DS, FH, TH) 4. Najważniejsze własności systemów DS i FH 5. Przykładowe zastosowania 6. Metody zwielokrotniania sygnałów (częstotliwościowe, czasowe, kodowe) 7. Literatura PTC- Wykład 8 1

Najważniejsze modulacje (DS, FH, TH) 4. Najważniejsze własności systemów DS i FH 5.

2 B i /T b Dane Demodu- lator Modu- lator Dane B i B i T b B i 1 T b Bi pasmo systemu T b czas trwania bitu Konwencjonalne modulacje wąskopasmowe: PSK, BPSK, QPSK, FSK, QAM... PTC- Wykład 8 2

3 x(t) X() T t 1 T X + jωt = x( t) e dt ( ) = jωt x( t) X ( ) e d + x(t) sygnał energetyczny: + x 2 ( t) < PTC- Wykład 8 3

4 System szerokopasmowy z celowym rozpraszaniem widma (ang: Spread Spectrum System) -system transmisyjny (typowo radiokomunikacyjny) w którym: widmo sygnału przesyłanego w kanale radiowym jest znacznie szersze od widma sygnału danych, poszerzanie widma (ang: spreading) odbywa się przy pomocy specjalnego sygnału kodowego, niezależnego od przesyłanych danych, przy odbiorze następuje despreading przy użyciu zsynchronizowanego z kodem nadawczym kodu odbiorczego, na ogół identycznego z nadawczym; jednocześnie w odbiorniku następuje rozproszenie zakłóceń dzięki czemu uzyskuje się tzw. zysk modulacyjny (ang: Processing Gain). PTC- Wykład 8 4

kodowego, niezależnego od przesyłanych danych, przy odbiorze następuje despreading przy użyciu zsynchronizowanego z kodem nadawczym kodu odbiorczego, na ogół

5 B i B ss B ss B i Dane Modu lator Spreader Despreader Demodu lator sygnał kodowy c(t) c r (t) Generator sygnału kodowego Generator sygnału kodowego Synchronizacja B ss >> B i PTC- Wykład 8 5

6 d(t) x(t) s(t) B ss x * (t) B i Demod. PSK d * (t) cosωω 0 t c(t) s( t) = d( t) cosω0t c( t) c( t) = cr ( t) c( t) cr ( t) = c(t) = 1 c r (t) * x 0 r 0 ( t) = d( t) c( t)cos( ω t) c ( t) = d( t)cosω t SSRW - Wykład 1 6

c( t) = cr ( t) c( t) cr ( t) = 1 + 1 c(t) = 1 c r (t)

7 d(t) T b c(t) T c S(t) PTC- Wykład 8 7

8 D() B B ss PG = = i T T b c X() B i S() 1 0 T b T b B ss 1 0 T c 0 SSRW - Wykład T c 8

9 S we (t) η we (t) Procesor sygnału S wy (t) η wy (t) S N S N we wy = = P S P η P S P η we we wy wy B B ss PG = = i T T b c PTC - Wykład 8 9

10 B r 1 i N Dane Modulator FSK c(t) Syntezer częstotliwości c r (t) Syntezer częstotliwości Demodulator FSK Dane Generator PN Generator PN Zysk modulacji: PG=N PTC - Wykład 8 10

11 odporność na zakłócenia (ang: antiintererence) odporność na zakłócenia celowe (ang: antijamming) odporność na wielodrogowość (ang: multipath) mała gęstość widma mocy sygnału możliwość zastosowania synchronicznego i asynchronicznego zwielokrotnienia i wielodostępu kodowego CDMA (ang: Multiplexing, Code Division Multiple Access) szerokie pasmo sygnału jest warunkiem koniecznym dla uzyskania wąskiej unkcji unkcji autokorelacji PTC - Wykład 8 11

asynchronicznego zwielokrotnienia i wielodostępu kodowego CDMA (ang: Multiplexing, Code Division Multiple

12 Model kanału Nad τ 1 τ 2 Odb τ 3 PTC - Wykład 8 12

13 Niezakłócanie systemów konwencjonalnych Niska wykrywalność (ang: low probability o intercept) P S PG system klasyczny N 0 S =10dB N poziom szumu N 0 odbiór poniżej poziomu szumu system SS d PTC - Wykład 8 13

PG system klasyczny N 0 S =10dB N poziom szumu N 0

14 Wąska i dobrze zdeiniowana (trójkątna) unkcja autokorelacji umożliwia precyzyjny pomiar odległości i czasu (ang: high resolution ranging, universal timing) Tc = 1/Bss PTC- Wykład 8 14

15 Pseudo Noise, Direct Sequence: IS 95, CDMA ONE, CDMA 2000, UMTS Wi-Fi Systemy nawigacyjne: GPS, Galileo, Glonass Frequency Hopping: Bluetooth GSM Flash OFDM PTC- Wykład 8 15

16 FDM - Frequency Division Multiplexing, FDMA - Frequency Division Multiple Access, TDM - Time Division Multiplexing, TDMA - Time Division Multiple Access, CDM - Code Division Multiplexing, CDMA - Code Division Multiple Access, SDM - Space Division Multiplexing (Access), MIMO - Multiple In Multiple Out = SDM + CDM N N B ss O O PTC - Wykład 8 16

Division Multiplexing, CDMA - Code Division Multiple Access, SDM - Space Division

17 FDM OFDM S() >2 _ 1 Td S() = _ 1 Td. i i+1 i-1 i i+1 Zwielokrotnienie nie koherentne Zwielokrotnienie koherentne PTC- Wykład 8 17

18 Zwielokrotnienie asynchroniczne (statystyczne), na przykład Internet= komutacja pakietów Flaga+adres CRC Flaga+adres CRC t Zwielokrotnienie synchroniczne, na przykład teleoniczny system PCM= komutacja kanałów t PTC - Wykład 8 18

CRC t Zwielokrotnienie synchroniczne, na przykład

19 PTC- Wykład 8 19

20 PTC- Wykład 8 20

21 FDM t TDM t V + 0 _ _ V 0 0 V X 0 X V + X CDMA X _ + X V CDMA-FH t CDMA t Flash OFDM DS PTC- Wykład 8 21

22 N N B ss O O PTC - Wykład 8 22

23 R.C. Dixon; Spread Spectrum Systems; John Wiley& Sons, 1985 A.J. Viterbi; CDMA -Principleso Spread Spectrum Communictaions; Addison-Wesley, 1995 S. Glisic, B. Vucetic; Spread Spectrum CDMA Systems or Wireless Communications; Artech House, 1997 W. Hołubowicz, M. Szwabe; Systemy radiowe z rozpraszaniem widma CDMA; HOLKOM, 1998 R.E. Ziemer, R.L. Peterson; Digital Communications and Spread Spectrum Systems; Macmillan Publishing Company, 1985 J.S. Lee, L.E. Miller; CDMA Systems Engineering Handbook; Artech House, 1998 PTC - Wykład 8 23

Podobne dokumenty

Krzysztof Włostowski pok. 467 tel

Krzysztof Włostowski pok. 467 tel Systemy z widmem rozproszonym ( (Spread Spectrum) Krzysztof Włostowski e-mail: chrisk@tele tele.pw.edu.pl pok. 467 tel. 234 7896 1 Systemy SS - Spread Spectrum (z widmem rozproszonym) CDMA Code Division