Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska"

Edward Wróblewski
6 lat temu
Przeglądów:

1 Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska Opracowanie na postawie: Islam S. K., Haider M. R.: Sensor and low power signal processing, Springer Roshan P., Leary J.: Bezprzewodowe sieci LAN , Mikom 2004

2 Prosty model komunikacji bezprzewodowej Zygmunt Kubiak IIPP 2

3 Różne częstotliwości radiowe Zygmunt Kubiak IIPP 3

4 Pojęcia Prędkość (szybkość) (przesyłu, transmisji) danych wyrażamy w bitach na sekundę, np. 20 kb/s, 8 Mb/s Uwaga, w informatyce (w przeciwieństwie do innych dziedzin nauki) przedrostek kilo czasem nie oznacza 10 3 a 1024 i dlatego w wielu krajach (w tym w Polsce) przyjęło się używanie wielkiej litery K dla oznaczania krotności 1024, zaś małej k dla krotności Podobnie wielka litera B oznacza bajt, mała b bit. Przykład: 1KB oznacza 1024 bajty IEC proponuje dodanie litery i, np. kilobajt kb = 1000 B a kibibajt KiB = 1024B; podobnie megabajt MB = 1000 kb a mebibajt MiB = 1024 KiB Szybkość modulacji (ang. baud rate) określa wynikową prędkość symboli na sekundę, chips ów na sekundę ; wyrażana jest z reguły bodach (ang. baud), np baud Zygmunt Kubiak IIPP 4

5 Technologie bezprzewodowe Komunikacja wąskopasmowa z jedną falą nośną Komunikacja z rozpraszaniem widma Rozpraszanie widma metodą przeskoków częstotliwości FHSS (ang. Frequency Hopping Spread Spectrum) Rozpraszanie widma metodą sekwencji bezpośredniej DSSS (ang. Direct Sequence Spread Spectrum) Zygmunt Kubiak IIPP 5

6 Komunikacja wąskopasmowa z jedną falą nośną Przepustowość kanał C, gdzie W szerokość kanału w przybliżeniu proporcjonalna do szybkości transmisji R, a S/N - stosunek sygnału do szumu, R/W efektywność wykorzystania pasma (wydajność energetyczna). Przykładowe metody modulacji: ASK, OOK Zygmunt Kubiak IIPP 6

7 Modulacja ASK (ang. Amplitude Shift Keying) ASK przekształca ciąg bitów w zmiany amplitudy fali nośnej Model systemu transmisyjnego wykorzystującego ASK Zygmunt Kubiak IIPP 7

8 Modulacja OOK (ang. On Off Keying) Jest najprostszą formą ASK obecność fali nośnej odpowiada binarnej jedynce a binarne zero reprezentowane jest przez brak fali nośnej Zygmunt Kubiak IIPP 8

9 Rozpraszanie widma metodą przeskoków częstotliwości FHSS (ang. Frequency Hopping Spread Spectrum) Urządzenie FHSS skokowo zmienia częstotliwości zgodnie z predefiniowanym wzorcem przeskoków Zygmunt Kubiak IIPP 9

10 Modulacja FSK (ang. Frequency Shift Keying) Każdy symbol binarny reprezentuje inną częstotliwość f1 i f2 Często korzysta się z wartości względnych, odniesionych do częstotliwości nośnej fc, tzn. f1 = fc fd oraz f2 = fc + fd Zygmunt Kubiak IIPP 10

11 Modulacja GFSK (ang. Gaussian Frequency Shift Keying) Problemem FSK jest przełączanie częstotliwości idealnym rozwiązaniem byłoby zapewnienie ciągłości fazy. Nieciągłości powodują generowanie znacznych ilości energii pozapasmowej. W GFSK do filtrowania sygnału przy zmianie częstotliwości używa się filtru Gaussa. Stosuje się też GFSK z większą liczbą częstotliwości, przykład: Wykorzystanie 4 symboli (2 bity) do mapowania częstotliwości fc + fd2 fc + fd1 fc fd1 fc fd Zygmunt Kubiak IIPP 11

12 Rozpraszanie widma metodą sekwencji bezpośredniej PN Code kod pseudolosowy Każdy bit jest zastępowany lub rozstawiany przez kod rozpraszania szerokopasmowego. Strumień bitów danych jest przekształcany na strumień porcji (ang. chip) Zygmunt Kubiak IIPP 12

13 Modulacja BPSK (ang. Binary Phase Shift Keying) Najprostsza forma modulacji PSK, w której faza może przyjmować jedną z dwóch wartości przesuniętych względem siebie o 180 reprezentując logiczne 0 lub Zygmunt Kubiak IIPP 13

14 Modulacja BPSK (ang. Binary Phase Shift Keying) Konstelacja BPSK Mapowanie symboli (ang. Symbol Mapping) często jest przedstawiane w kartezjańskim układzie współrzędnych, z komponentami fazowymi (ang. in-phase) na osi x oraz z komponentami kwadraturowymi (ang. quadrature, q-phase) na osi y, co w efekcie daje tzw. konstelację Zygmunt Kubiak IIPP 14

15 Modulacja QPSK (ang. Quadrature Phase Shift Keying) Zygmunt Kubiak IIPP 15

16 Modulacja QPSK (ang. Quadrature Phase Shift Keying) Konstelacja QPSK Zygmunt Kubiak IIPP 16

17 Modulacja O-QPSK (ang. Offset Quadrature Phase Shift Keying) różnica z QPSK polega na przesunięciu bitów pochodzących z ciągu wejściowego, w kanale Q o T/2 względem bitów w kanale I Zygmunt Kubiak IIPP 17

18 Modulacja O-QPSK (ang. Offset Quadrature Phase Shift Keying) Porównanie QPSK O-QPSK Zygmunt Kubiak IIPP 18

Podobne dokumenty

ELEKTRONIKA W EKSPERYMENCIE FIZYCZNYM

ELEKTRONIKA W EKSPERYMENCIE FIZYCZNYM D. B. Tefelski Zakład VI Badań Wysokociśnieniowych Wydział Fizyki Politechnika Warszawska, Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, PL 28 marzec 2011 Modulacja i detekcja, rozwiązania