Truyền thông số Digital Communication-Week 5

Chia sẻ: Minh Nguyen | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:57

Thêm vào BST

Báo xấu

172
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

bandpass modulation: là quá trình biến tín hiệu dữ liệu thành dạng sóng sin có biên độ/pha/tần số hoặc các kết hợp thay đổi theo tín hiệu đó. Demodulation: tín hiệu nhận được sẽ được chuyển sang tín hiệu dải gốc, lọc và lấy mẫu, Các v n đ đ u thu gây ra b ấ ề ở ầ ởi: (Source of carrierphase mismatch at the receiver): – Sự trễ / trì hoãn (Propagation delay). – Các dao động nội của đầu thu (The oscillators at the receiver which generate the carrier signal, are not usually phased locked to the transmitted carrier)....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Truyền thông số Digital Communication-Week 5

TRUYỀN THÔNG SỐ DIGITAL COMMUNICATION Tuần 5 1
Reference • “Digital communications: Fundamentals and Applications” by Bernard Sklar • Catharina Logothetis’s Lecture, Uppsala University 2
Last time • Signal space used for detection • Signal detection in AWGN channels – Correlator/Matched-filter Demodulator – Maximum likelihood • The techniques to reduce ISI – Pulse shaping – Equalization 3
Today: BANDPASS MODULATION modulation • Các cách điều chế dải qua (bandpass schemes) – M-PAM, M-PSK, M-FSK, M-QAM • Tách sóng tại đầu thu (detect the transmitted information at the receiver) – Coherent detection – Non-coherent detection • Tính xác suất lỗi trung bình (the average probability of symbol error) của các dạng điều chế • So sánh các dạng điều chế 4
5
Block diagram of a DCS Source Channel Pulse Bandpass Format encode encode modulate modulate Digital modulation Channel Digital demodulation Source Demod. Channel Format Detect decode Sample decode 6
Bandpass modulation (điều chế dải qua) • Bandpass modulation: – Là quá trình biến tín hiệu dữ liệu thành dạng sóng sin có biên độ / pha / tần số hoặc kết hợp thay đổi theo tín hiệu đó. – The process of converting data signal to a sinusoidal waveform where its amplitude, phase or frequency, or a combination of them, is varied in accordance with the transmitting data. 7
Bandpass modulation (điều chế dải qua) • Bandpass signal: 2 Ei cos( ωc t + (i − 1)∆ωt + φi (t ) ) 0 ≤ t ≤ T si (t ) = gT (t ) T gT (t ) là xung dải gốc (baseband pulse shape), có năng E g ng lượ • Giả định: – gT (t ) là dạng xung chữ nhật, năng lượng đơn vị (rectangular pulse shape with unit energy). – Gray coding is used for mapping bits to symbols. 1 ∑ M E= Es denotes average symbol energy given sby Ei – i =1 M 8
Remind: Gray code Dec Gray Binary 0 000 000 1 001 001 2 011 010 3 010 011 4 110 100 5 111 101 6 101 110 7 100 111 9
Demodulation and detection (giải điều chế và dò tìm/tách sóng) ): Tín hiệu nhận được • Demodulation (giải điều chế sẽ được chuyển sang tín hiệu dải gốc, lọc và lấy mẫu. • Detection (dò tìm/tách sóng): Các mẫu này được dùng để dò tìm các giá trị đã gởi đi theo các quy lu ật, ví dụ ML (detection rule. ψ t) 1 z1 T ∫  z1  0   Decision r (t ) z ˆ =z m circuits  ψ N (t ) (ML detector)  zN   T ∫ zN 0 10
Coherent and nonconherent detections • Coherent detection (sự tách tín hiệu đồng bộ/nhất quán) – dùng pha của sóng mang (carrier’s phase) đ ể tách tín hiệu + dùng ước lượng pha (phase estimation) ở đ ầu thu. • Noncoherent detection (sự tách tín hiệu không đồng bộ). – không dùng pha của tín hiệu nên không cần ước lượng pha (phase estimation) ở đầu thu. – Ưu điểm: giảm độ phức tạp so với coherent detection 11
Coherent and nonconherent detections 12
Coherent detections • Các vấn đề ở đầu thu gây ra bởi: (Source of carrier- phase mismatch at the receiver): – Sự trễ / trì hoãn (Propagation delay). – Các dao động nội của đầu thu (The oscillators at the receiver which generate the carrier signal, are not usually phased locked to the transmitted carrier). 13
Coherent detection .. – Circuits such as Phase-Locked-Loop (PLL) are implemented at the receiver for carrier phase estimation α ≈ α ). (ˆ I branch 2 Ei 2 cos( ωi t + φi (t ) + α ) + n(t ) cos( ωct + α ) r (t ) = gT (t ) ˆ T T PLL Used by correlators Oscillator 90 deg. 2 sin ( ωc t + α ) ˆ T Q branch 14
Bandpass Modulation Schemes • One dimensional waveforms – Amplitude Shift Keying (ASK) – M-ary Pulse Amplitude Modulation (M-PAM) • Two dimensional waveforms – M-ary Phase Shift Keying (M-PSK) – M-ary Quadrature Amplitude Modulation (M- QAM) • Multidimensional waveforms – M-ary Frequency Shift Keying (M-FSK) 15
One dimensional modulation, demodulation and detection • Amplitude Shift Keying (ASK) modulation: 2 Ei cos( ωc t + φ ) si (t ) = T On-off keying (M=2): si (t ) = aiψ 1 (t ) i = 1,  , M “0” “1” s2 s1 2 cos( ωc t + φ ) ψ 1 (t ) ψ 1 (t ) = 0 E1 T ai = Ei 16
One dimensional mod.,… • M-ary Pulse Amplitude modulation (M- PAM) 2 cos( ωc t ) si (t ) = ai T 4-PAM: si (t ) = aiψ 1 (t ) i = 1,  , M “00” “01” “11” “10” s3 s1 s2 s4 2 cos( ωc t ) ψ 1 (t ) ψ 1 (t ) = − Eg − 3 Eg 3 Eg T 0 Eg ai = (2i − 1 − M ) E g = E g ( 2i − 1 − M ) 2 2 Ei = s i ( M 2 − 1) Es = Eg 3 17
One dimensional mod.,...–cont’d • Coherent detection of M-PAM ψ 1 (t ) z1 T ∫ ML detector ˆ r (t ) m (Compare with M-1 thresholds) 0 18
Two dimensional modulation, demodulation and detection (M-PSK) • M-ary Phase Shift Keying (M-PSK) 2πi   2 Es cos ωc t + si (t ) =  T M  si (t ) = ai1ψ 1 (t ) + ai 2ψ 2 (t ) i = 1,  , M 2 2 cos( ωc t ) sin ( ωc t ) ψ 1 (t ) = ψ 2 (t ) = − T T  2πi   2πi  ai1 = Es cos ai 2 = Es sin    M  M  2 Es = Ei = s i 19
Two dimensional mod.,… (MPSK) BPSK (M=2) ψ 2 (t ) “0” “1” 8PSK (M=8) s1 s2 ψ 2 (t ) s3 ψ 1 (t ) − Eb Eb “011” “010” “001” s4 s2 QPSK (M=4) Es “000” s1 ψ 2 (t ) “110” s5 ψ 1 (t ) “00” “01” s2 s1 “111” “100” s6 s8 Es s7 ψ 1 (t ) “101” s3 s4 “11” “10” 20