MODULACJE IMPULSOWE TSIM W10: Modulacje impulsowe 1/22
Fala nośna: Modulacja PAM Pulse Amplitude Modulation Sygnał PAM i jego widmo: y PAM (t) = n= x(nt s ) Y PAM (ω) = τ T s Sa(ωτ/2)e j(ωτ/2) ( ) t τ/2 nts n= τ X(ω nω s ) TSIM W10: Modulacje impulsowe 2/22
Sygnał zmodulowany PAM i jego widmo TSIM W10: Modulacje impulsowe 3/22
Odtwarzanie sygnału informacyjnego z sygnału PAM efekt aperturowy Obwiednia: τ Sa(ωτ/2) Filtr korekcyjny: H kor (jω) = 1 τ Sa(ωτ/2) TSIM W10: Modulacje impulsowe 4/22
Transmisja sygnału PAM w systemie zwielokrotnienia czasowego system PAM wymaga znacznie mniejszych mocy nadajnika niż systemy modulacji analogowych im krótsze impulsy fali nośnej, tym szersze pasmo sygnału PAM sygnały PAM nie mogą być transmitowane w systemach zwielokrotnienia częstotliwościowego TSIM W10: Modulacje impulsowe 5/22
Demodulacja zwielokrotnionego czasowo sygnału PAM TSIM W10: Modulacje impulsowe 6/22
Modulacja PAM-AM większość mocy sygnału PAM jest skupiona w paśmie ω 2π/τ obejmującym listek główny widma w widmie sygnału PAM dominują zatem niekorzystne w punktu widzenia transmisji składowe niskoczęstotliwościowe z tego powodu sygnał PAM jest często poddawany dodatkowej modulacji AM w odbiorniku sygnałów PAM-AM następuje najpierw demodulacja sygnału AM za pomocą detektora obwiedni, a następnie właściwa demodulacja sygnału PAM TSIM W10: Modulacje impulsowe 7/22
Modulacje PDM i PPM Pulse Duration Modulation, Pulse Position Modulation Sygnały PDM i PPM TSIM W10: Modulacje impulsowe 8/22
Generacja sygnałów PDM i PPM τ(nt s ) = a 0 + a 1 x(nt s ), 0 < τ(nt s ) < T s TSIM W10: Modulacje impulsowe 9/22
Przetwarzanie sygnału PDM na sygnał PPM TSIM W10: Modulacje impulsowe 10/22
Modulacje impulsowo-kodowe modulacja PCM Pulse Code Modulation TSIM W10: Modulacje impulsowe 11/22
Generacja sygnału PCM TSIM W10: Modulacje impulsowe 12/22
Schemat blokowy generatora sygnału PCM Demodulacja sygnału PCM TSIM W10: Modulacje impulsowe 13/22
Przetwornik PCM-PAM u C (s) = 1 sc i(s) + u 0 s i(t) = I 0 1(t), i(s) = I 0 s u C (s) = I 0 s 2 C + u 0 s u C (t) = I 0 C t + u 0, 0 < t τ TSIM W10: Modulacje impulsowe 14/22
Przetwornik PCM-PAM TSIM W10: Modulacje impulsowe 15/22
Kodowanie PCM sygnału mowy Q(.) x( n) xq ( n ) Próbkowanie Kwantyzacja Kodowanie f s = 8 khz oraz b = 8 = 64 kb/s TSIM W10: Modulacje impulsowe 16/22
Kompresja i dekompresja sygnału w koderze PCM Companding compression i expanding Funkcje kompresji (companding functions) typu: A-Law (europejski standard PCM) µ-law (amerykański standard PCM) TSIM W10: Modulacje impulsowe 17/22
Kodowanie różnicowe DPCM (Differential Pulse Code Modulation) Amplituda 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Numer próbki 80 70 60 12000 10000 Liczba próbek 50 40 30 20 10 Liczba próbek róznicy 8000 6000 4000 2000 0 1 0.5 0 0.5 1 Wartosci próbek 0 1 0.5 0 0.5 1 Róznice wartosci sasiednich próbek TSIM W10: Modulacje impulsowe 18/22
Kodowanie różnicowe DPCM c.d. x( n) + - Kwantyzer Q(.) e( n) eq ( n ) + + ^ x( n) Liniowy predyktor A( z) ~ x( n) e n q ( ) + + ~ x( n) ^ x( n) Liniowy predyktor A( z) A(z) = N a k z k k=1 TSIM W10: Modulacje impulsowe 19/22
Kodowanie różnicowe DPCM c.d. ˆx(n) = N a k x(n k) k=1 Błąd predykcji e(n) i skwantowany błąd predykcji e q (n): e(n) = x(n) ˆx(n), e q (n) = e(n) q(n) X(z) E q (z) = 1 1 A(z) Sygnał zrekonstruowany x(n): x(n) = e q (n) + ˆx(n) = e(n) q(n) + ˆx(n) x(n) = e(n) + ˆx(n) x(n) = x(n) q(n) TSIM W10: Modulacje impulsowe 20/22
Modulacja (DM) e(nt s ) = x(nt s ) x(nt s T s ) ē(nt s ) = sgn[e(nt s )] x(nt s ) = x(nt s T s ) + ē(nt s ) TSIM W10: Modulacje impulsowe 21/22
Schemat blokowy modulatora i demodulatora sygnału DM TSIM W10: Modulacje impulsowe 22/22