ładunek do przewiezienia dwie możliwości transportu

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ładunek do przewiezienia dwie możliwości transportu"

Sylwester Rosiński
7 lat temu
Przeglądów:

2 ładune do przewiezienia dwie możliwości transportu

3 Potrzeba jest przesłać np. 10 Mb/s danych drogą radiową jedna ala nośna Kod NRZ + modulacja PSK czas trwania jednego bitu 0,1 us przy możliwej wielodrogowości sygnału różnica dróg 30 m opóźnienie sygnałów = 0,1 s różnica dróg 150 m opóźnienie sygnałów = 0,5 s intererencja bitów i symboli

4 Dlaczego to zjawiso nie występuje przy transmisji np. UKF FM? Wynia to z względnie powolnej modulacji ali nośnej. Częstotliwość modulująca np. 10 Hz 100 s ores modulacji wielorotnie dłuższy od opóźnień propagacji przebiegi 10 Hz przesunięte o 1 us Może następować wygaszanie się al nośnych dochodzących z różnych ierunów (ze względu na ich przeciwne azy) ale wszystie są modulowane pratycznie tym samym sygnałem.

5 20 MHz widmo sygnału np. PSK o przepływności 10 Mb/s F o wymagana idealna iltracja sygnałów, niemożliwa do uzysania widmo 8 sygnałów PSK o przepływności 1,25 Mb/s ażdy, o częstotliwościach nośnych rozsuniętych o 2,5 MHz Łączna przepływność danych jest taa sama!

6 co zysujemy? - przepływność ażdego z sygnałów jest 8 razy mniejsza długość bitów 8 razy więsza odporność na wielodrogowość sygnału może wzrosnąć 8 razy

7 Ale to nie jest jeszcze zasada modulacji OFDM OFDM - widma sładowe można jeszcze zagęścić

8 Istota modulacji OFDM: 1) Dane wejściowe rozdzielane są na N równoległych strumieni danych. 2) Przepływność ażdego strumienia danych jest zmniejszona N razy. 3) Czas trwania bitu/symbolu w ażdym strumieniu jest zwięszony N razy. 4) Każdy ze strumieni moduluje w dowolny sposób oddzielną alę nośną następuje równoległa transmisja danych na N alach nośnych. 5) Ze względu na p. 3., odporność na wielodrogowość propagacji jest zwięszona N razy. 6) Poszczególne zmodulowane ale nośne mają zbliżone częstotliwości, ale ta dobrane do szybości modulacji, że nie intererują ze sobą.

9 ja to jest możliwe? poszczególne sładowe są ortogonalne względem siebie (nie wpływają na siebie), jeżeli ich odstęp w sali częstotliwości jest równy szybości modulacji liczba bodów odstęp w Hz widma! przedział sygnalizacji (całowania) T s 0 ( t) m (t) dt 0 dla m zmodulowane poszczególne podnośne

T = 1 s, = 10 Hz, 11 Hz, 12 Hz,... T = 4 µs, = 1 MHz; 1,25 MHz; 1,5 MHz;.

10 Kiedy dwa przebiegi mogą być ortogonalne w przedziale? W przedziale muszą się mieścić całowite liczby (różne!) oresów tych przebiegów. T = 1 s, = 10 Hz, 11 Hz, 12 Hz,... T = 4 µs, = 1 MHz; 1,25 MHz; 1,5 MHz; i 11 Hz wartość średnia = 0 wartość średnia = 0 1 i 1,25 MHz 10 i 15 Hz Długość przedziału musi być (np. najmniejszą) wielorotnością oresów przebiegów. wartość średnia = 0

11 W przedziale muszą się mieścić całowite liczby (różne!) oresów tych przebiegów. Długość przedziału musi być wielorotnością oresów przebiegów. n T 1 n T 1 1) ( n T 1,... 2,,,...,...,,,

12 WIDMO

13 np. 8 podnośnych, ażda modulowana w systemie PSK (najprostszy przypade) A cos( A cos( A cos( A cos( A cos( A cos( A cos( A cos( t ) t) t) t) t) t ) t) t ) jeden symbol OFDM potem to się oresowo powtarza

14 przy innych wartościach 8 bitów, sładających się na jeden symbol, postać sygnału OFDM będzie inna możliwych symboli jest tu 256! wada duża rozpiętość między amplitudą masymalną i minimalną symbol OFDM = suma wszystich podnośnych w oreślonym przedziale czasu, ażda podnośna jest po swojemu zmodulowana; w czasie danego symbolu parametry ażdej podnośnej są stałe - ażdy symbol ma ustalone parametry. przebieg czasowy OFDM

15 Wielodrogowość propagacji decyduje o ortogonalności

16 sygnał bezpośredni sygnał opóźniony celowe opóźnienie odbioru inormacji użytecznej, aby poprzedzające symbole już się zaończyły ores ochronny (guard interval) Aby zachować ortogonalność podnośnych, 1 ich odstęp powinien być równy czas symbolu czas oresu ochronnego odstęp wzrasta

17 pomimo przedziału ochronnego, sygnał opóźniony jest wyorzystywany w całości

18 przyładowe sumowanie się sygnałów opóźnionych w różnym stopniu do czego się synchronizować? - dodatowe częstotliwości pilotujące

19 realizacja pratyczna OFDM niemożliwe przy dużej ilości podnośnych NIE TAK wymagania na procesor doonujący IFFT nie taie małe np ilaset MIPS dla DVB-T (Intel Pentium 3...) w odbiorniu też potrzeba obliczeń (odwrotnych FFT)

20 OFDM zalety: Dobra w warunach wielodrogowości sygnału Duża eetywność widmowa (dużo bitów na jednostę szeroości pasma)) Wady: Duży stosune mocy szczytowej do średniej zła praca przy znieształceniach nieliniowych - nawet powyżej 30 db dla mocy! Wymaga to precyzyjnych przetworniów A/C i CA oraz liniowych wzmacniaczy mocy (w nadajniach), tóre mają małą sprawność energetyczną.

21 Systemy teleomuniacyjne z wyorzystaniem modulacji OFDM DVB-T DVB-H DAB DRM Digital Video Broadcasting - Terrestial Digital Video Broadcasting - Handheld Digital Audio Broadcasting Digital Radio Mondiale ADSL VDSL PLC. Assymetric Digital Subscriber Line Very High Digital Subscriber Line Power Line Communications

22 DVB-T (2K) (8K) ilość podnośnych 1705 co 3,91 Hz, 6817 co 0,98 Hz szeroość pasma 6, 7, 8 MHz modulacja podnośnych QPSK, 16 QAM lub 64 QAM odstęp ochronny ¼, 1/8, 1/16, 1/64 czasu trwania symbolu; najdłuższy (8K) = 224 us ( ~ 70 m) DAB ilość podnośnych 192, 384, 768, 1536 co 8 Hz, 4 Hz, 2 Hz, 1 Hz szeroość pasma 1,712 MHz modulacja podnośnych DQPSK odstęp ochronny 0,246 czasu całego symbolu Wi-Fi ilość podnośnych 64 co 312,5 Hz szeroość pasma 20 MHz modulacja podnośnych PSK, QPSK, 16QAM, 64QAM odstęp ochronny 0,25 czasu całego symbolu

23 Zadania: Dysponujemy pasmem 10 MHz, chcemy uzysać przepływność 20 Mb/s; jedna ala nośna albo 20 al nośnych. Podać parametry tych modulacji. Dysponujemy pasmem 10 MHz, chcemy uzysać przepływność 20 Mb/s i wymagamy, aby symbol modulujący miał czas trwania 100 s. Dobrać parametry modulacji OFDM. To samo, ale jeszcze przyjmujemy, że przedział ochronny wynosi 20 s. System OFDM ma być odporny na opóźnienia sygnału, odpowiadające różnicy dróg propagacji 50 m. Dobrać parametry modulacji, jeżeli wymagana przepływność w systemie to 1 Mb/s, a pasmo nie powinno przeraczać 2 MHz.

Podobne dokumenty

2. STRUKTURA RADIOFONICZNYCH SYGNAŁÓW CYFROWYCH

2. STRUKTURA RADIOFONICZNYCH SYGNAŁÓW CYFROWYCH 1. WSTĘP Radiofonię cyfrową cechują strumienie danych o dużych przepływnościach danych. Do przesyłania strumienia danych o dużych przepływnościach stosuje się transmisję z wykorzystaniem wielu sygnałów