slides modulation 09 10 - Πανεπιστήμιο Πατρώνxanthippi.ceid.upatras.gr/courses/mobile/Presentations/...16 Μη-γραμμικέςτεχνικέςδιαμόρφωσης

Μέρος Α: Τηλεπικοινωνιακά Θέματα:

Τεχνικές Ψηφιακής Διαμόρφωσης καιΜετάδοσης

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Εργαστήριο Επεξεργασίας Σημάτων και Τηλεπικοινωνιών

Κινητά Δίκτυα Επικοινωνιών

2

Tο γενικό διάγραμμα ενός Ψηφιακού Τηλ/κού Συστήματος

3

Τεχνικές Διαμόρφωσης για Συστήματα Κινητής Επικοινωνίας

ΔιαμόρφωσηΔιαμόρφωση: : ΗΗ διαδικασίαδιαδικασία τουτου ««μετασχηματισμούμετασχηματισμού»» τηςτης πληροφορίαςπληροφορίας μιαςμιαςπηγήςπηγής ώστεώστε νανα είναιείναι κατάλληληκατάλληλη γιαγια μετάδοσημετάδοση..

ΣτηΣτη γενικήγενική περίπτωσηπερίπτωση περιλαμβάνειπεριλαμβάνει τητη μετάδοσημετάδοση τηςτης πληροφορίαςπληροφορίας σεσεζωνοπερατόζωνοπερατό δίαυλοδίαυλο ((passbandpassband)). . ΤοΤο σήμασήμα βασικήςβασικής ζώνηςζώνης ((basebandbaseband) ) είναιείναι τοτο««διαμορφώνονδιαμορφώνον»» σήμασήμα ενώενώ τοτο ζωνοπερατόζωνοπερατό σήμασήμα πουπου προκύπτειπροκύπτει είναιείναι τοτοδιαμορφωμένοδιαμορφωμένο..

ΑποδιαμόρφωσηΑποδιαμόρφωση: : ΗΗ διαδικασίαδιαδικασία εξαγωγήςεξαγωγής τουτου σήματοςσήματος βασικήςβασικής ζώνηςζώνης απόαπό τοτοζωνοπερατόζωνοπερατό σήμασήμα..

ΗΗ ανάπτυξηανάπτυξη τεχνικώντεχνικών διαμόρφωσηςδιαμόρφωσης γιαγια κινητάκινητά συστήματασυστήματα είναιείναι αντικείμενοαντικείμενοεντατικήςεντατικής έρευναςέρευνας ιδιαίτεραιδιαίτερα κατάκατά τηντην τελευταίατελευταία δεκαπενταετίαδεκαπενταετία..

4

Τεχνικές Διαμόρφωσης για ΣυστήματαΚινητής Επικοινωνίας

ΣτοΣτο περιβάλλονπεριβάλλον τηςτης κινητήςκινητής επικοινωνίαςεπικοινωνίας πρέπειπρέπει νανα λαμβάνονταιλαμβάνονται υπόψηυπόψη κάποιεςκάποιεςσημαντικέςσημαντικές ιδιαιτερότητεςιδιαιτερότητες, , όπωςόπως::

-- ΤοΤο φαινόμενοφαινόμενο τηςτης πολυδιόδευσηςπολυδιόδευσης καικαι τατα προβλήματαπροβλήματα πουπου προκαλείπροκαλεί((κυρίωςκυρίως λόγωλόγω επιλεκτικήςεπιλεκτικής ήή//καικαι γρήγορηςγρήγορης απόσβεσηςαπόσβεσης))

-- ΤοΤο πρόβλημαπρόβλημα τωντων παρεμβολώνπαρεμβολών απόαπό άλλουςάλλους χρήστεςχρήστες-- ΗΗ ανάγκηανάγκη γιαγια τηντην καλύτερηκαλύτερη δυνατήδυνατή εκμετάλλευσηεκμετάλλευση τηςτης ενέργειαςενέργειας

((constant envelop / power efficiency)constant envelop / power efficiency)-- ΗΗ επιτακτικήεπιτακτική ανάγκηανάγκη γιαγια αποδοτικήαποδοτική εκμετάλλευσηεκμετάλλευση τουτου φάσματοςφάσματος((Spectral efficiencySpectral efficiency))

* Power efficiency: * Power efficiency: ΡυθμόςΡυθμός μεταδιδόμενηςμεταδιδόμενης πληροφορίαςπληροφορίας ανάανά Watt Watt ισχύοςισχύος((άλλοιάλλοι δείκτεςδείκτες: : CNR, ECNR, Ess/N/No o ))

* Spectral efficiency: * Spectral efficiency: ΡυθμόςΡυθμός μεταδιδόμενηςμεταδιδόμενης πληροφορίαςπληροφορίας ανάανά Hz Hz τουτουχρησιμοποιούμενουχρησιμοποιούμενου εύρουςεύρους ζώνηςζώνης (bits/sec/Hz)(bits/sec/Hz)..

5


ΗΗ διαμόρφωσηδιαμόρφωση συνίσταταισυνίσταται στηνστην κατάλληληκατάλληλη τροποποίησητροποποίηση κάποιωνκάποιων χαρακτηριστικώνχαρακτηριστικώντηςτης φέρουσαςφέρουσας ((πλάτοςπλάτος, , συχνότητασυχνότητα, , φάσηφάση).). ΔιακρίνονταιΔιακρίνονται σεσε αναλογικέςαναλογικές καικαι ψηφιακέςψηφιακές διαμορφώσειςδιαμορφώσεις.. ΑναλογικέςΑναλογικές διαμορφώσειςδιαμορφώσεις χρησιμοποιούνταιχρησιμοποιούνται ακόμηακόμη καικαι σήμερασήμερα ((ππ..χχ. . ISIS--95).95).

ΠαράδειγμαΠαράδειγμα ΑΜΑΜ διαμόρφωσηςδιαμόρφωσης

Περιβάλλουσα

6


ΠλεονεκτήματαΠλεονεκτήματα ψηφιακήςψηφιακής διαμόρφωσηςδιαμόρφωσης καικαι μετάδοσηςμετάδοσης ::

•• ΑνθεκτικότηταΑνθεκτικότητα στοστο θόρυβοθόρυβο καικαι στιςστις ατέλειεςατέλειες τουτου καναλιούκαναλιού•• ΕυελιξίαΕυελιξία σεσε πολυπλεξίαπολυπλεξία διαφόρωνδιαφόρων μορφώνμορφών πληροφορίαςπληροφορίας•• ΕνσωμάτωσηΕνσωμάτωση διαδικασιώνδιαδικασιών ελέγχουελέγχου σφαλμάτωνσφαλμάτων, , ισοστάθμισηςισοστάθμισης, , κωδικοποίησηςκωδικοποίησηςπηγήςπηγής•• ΕυελιξίαΕυελιξία σεσε ότιότι αφοράαφορά τηντην υλοποίησηυλοποίηση σεσε H/W H/W καικαι S/WS/W..

ΒασικέςΒασικές τεχνικέςτεχνικές: : ASK (Amplitude Shift Keying)ASK (Amplitude Shift Keying)FSK (Frequency Shift Keying)FSK (Frequency Shift Keying)PSK (Phase Shift Keying)PSK (Phase Shift Keying)

7


ΣύμφωνεςΣύμφωνες ήή ομόδυνεςομόδυνες ((coherent) coherent) : : ΤέλειοςΤέλειος συγχρονισμόςσυγχρονισμός πομπούπομπού καικαι δέκτηδέκτη.. ΑσύμφωνεςΑσύμφωνες ήή ετερόδυνεςετερόδυνες (incoherent) : (incoherent) : ΤαΤα σύμφωνασύμφωνα σχήματασχήματα πρέπειπρέπει νανατροποποιηθούντροποποιηθούν ώστεώστε νανα γίνεταιγίνεται ανίχνευσηανίχνευση ((detection) detection) ακόμηακόμη καικαι ότανόταν δενδεν υπάρχειυπάρχεισυγχρονισμόςσυγχρονισμός.. PSK PSK DPSK (DPSK (διαφορικήδιαφορική κωδικοποίησηκωδικοποίηση πρινπριν τηντην διαμόρφωσηδιαμόρφωση PSKPSK)) Incoherent FSK Incoherent FSK ((βλβλ. . σχήμασχήμα))

cos(cos(22ππffiit t –– φφ) =) =

cos(cos(φφ) ) cos(cos(22ππffiit t ) ) + sin(+ sin(φφ) ) sin(sin(22ππffiitt ) )

8


ΑποδοτικέςΑποδοτικές τεχνικέςτεχνικές μεμε μεγάλομεγάλο spectral efficiencyspectral efficiency: :

Quadrature Amplitude Modulation (QAM Quadrature Amplitude Modulation (QAM –– M)M)

s(t) = As(t) = Am m ggTT(t)(t) coscos(2(2ππffcct + t + θθnn))s(t) = As(t) = Amc mc ggTT(t)(t) coscos(2(2ππffcct ) + At ) + Ams ms ggTT(t)(t) sinsin(2(2ππffcct ) t ) , , m=1,2 m=1,2 …… MM

9


Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

ΕίναιΕίναι ειδικήειδική περίπτωσηπερίπτωση QAM QAM μεμε ΜΜ=4.=4.

10


ΔιάγραμμαΔιάγραμμα βαθμίδωνβαθμίδων τουτου πομπούπομπού ενόςενός συστήματοςσυστήματος QPSKQPSK

Split to odd and even

11


ΔιάγραμμαΔιάγραμμα βαθμίδωνβαθμίδων τουτου δέκτηδέκτη ενόςενός συστήματοςσυστήματος QPSKQPSK

12


ΒελτιωμένηΒελτιωμένη παραλλαγήπαραλλαγή: : Offset QPSK ( OQPSK )Offset QPSK ( OQPSK ) ΤοΤο πλάτοςπλάτος τουτου QPSK QPSK είναιείναι σταθερόσταθερό ότανόταν οο παλμόςπαλμός βασικήςβασικής ζώνηςζώνης είναιείναι ορθογώνιοςορθογώνιοςκαικαι οιοι συνθήκεςσυνθήκες ιδανικέςιδανικές. . ΑυτήΑυτή ηη ιδιότηταιδιότητα όμωςόμως παύειπαύει νανα ισχύειισχύει ότανόταν υπάρχειυπάρχει pulse pulse shaping shaping ((δηλαδήδηλαδή σχεδόνσχεδόν πάνταπάντα !)!) ΣτοΣτο σύστημασύστημα OQPSK OQPSK οιοι άρτιεςάρτιες καικαι περιττέςπεριττές δυαδικέςδυαδικές ακολουθίεςακολουθίες ((δηλδηλ. . οιοι συνιστώσεςσυνιστώσες ΙΙκαικαι QQ) ) είναιείναι μετατοπισμένεςμετατοπισμένες ηη μιαμια σχετικάσχετικά μεμε τηντην άλληάλλη κατάκατά TTbb ((καικαι όχιόχι χρονικάχρονικάευθυγραμμισμένεςευθυγραμμισμένες όπωςόπως στοστο QPSK)QPSK). . ΜεΜε τοντον τρόποτρόπο αυτόαυτό συμβαίνουνσυμβαίνουν αλλαγέςαλλαγές φάσηςφάσηςκάθεκάθε TTbb ((καικαι όχιόχι κάθεκάθε 22TTbb) ) αλλάαλλά ηη μέγιστημέγιστη δυνατήδυνατή αλλαγήαλλαγή περιορίζεταιπεριορίζεται σεσε 9090οο ((καικαι όχιόχιστιςστις 180180οο).).

13


ΟιΟι διακυμάνσειςδιακυμάνσεις τηςτης περιβάλλουσαςπεριβάλλουσας ότανόταν υπάρχειυπάρχει pulse shapingpulse shaping

14


ΜιαΜια ακόμηακόμη παραλλαγήπαραλλαγή τουτου QPSK: (QPSK: (ππ/4/4))--QPSKQPSK ΕίναιΕίναι μιαμια λύσηλύση πουπου βρίσκεταιβρίσκεται ανάμεσαανάμεσα στοστο QPSK QPSK καικαι στοστο OQPSKOQPSK H H μέγιστημέγιστη δυνατήδυνατή αλλαγήαλλαγή φάσηςφάσης είναιείναι 135135οο. . ΈτσιΈτσι διατηρείδιατηρεί τηντην επιθυμητήεπιθυμητή ιδιότηταιδιότητασταθερήςσταθερής περιβάλλουσαςπεριβάλλουσας καλύτερακαλύτερα απόαπό τοτο QPSKQPSK αλλάαλλά όχιόχι τόσοτόσο καλάκαλά όσοόσο τοτο OQPSK. OQPSK. ΈχειΈχει σίγουρασίγουρα αλλαγήαλλαγή φάσηςφάσης κάθεκάθε TTss πράγμαπράγμα πουπου οδηγείοδηγεί σεσε καλύτερηκαλύτερη ανάκτησηανάκτησηχρονισμούχρονισμού καικαι σεσε δυνατότηταδυνατότητα σχεδιασμούσχεδιασμού ετερόδυνουετερόδυνου δέκτηδέκτη.. ΈχειΈχει επίσηςεπίσης καλύτερηκαλύτερη συμπεριφοράσυμπεριφορά απόαπό τοτο OQPSK OQPSK σεσε συνθήκεςσυνθήκες πολυδιόδευσηςπολυδιόδευσης..

ΟΟ πομπόςπομπός ενόςενός ((ππ/4)/4)--QPSK QPSK συστήματοςσυστήματος

15

Μη-γραμμικές τεχνικές διαμόρφωσηςμε σταθερή περιβάλλουσα

ΣτιςΣτις τεχνικέςτεχνικές αυτέςαυτές ηη ιδιότηταιδιότητα σταθερήςσταθερής περιβάλλουσαςπεριβάλλουσας διατηρείταιδιατηρείται ανεξάρτηταανεξάρτητα απόαπότιςτις μεταβολέςμεταβολές τουτου διαμορφώνοντοςδιαμορφώνοντος σήματοςσήματος.. ΤέτοιουΤέτοιου είδουςείδους διαμορφώσειςδιαμορφώσεις είναιείναι οιοι τύπουτύπου FM FM καικαι FSK.FSK.

ΠλεονεκτήματαΠλεονεκτήματα::-- ΕύκοληΕύκολη μετατροπήμετατροπή γιαγια ασύμφωνηασύμφωνη ανίχνευσηανίχνευση-- ΕυκολίαΕυκολία υλοποίησηςυλοποίησης ((σεσε ορισμένεςορισμένες περιπτώσειςπεριπτώσεις χωρίςχωρίς κανκαν τητη χρήσηχρήση υποσυστήματοςυποσυστήματοςcarrier recovery)carrier recovery)-- ΑνοσίαΑνοσία σεσε μημη--γραμμικότητεςγραμμικότητες λόγωλόγω σταθερήςσταθερής περιβάλλουσαςπεριβάλλουσας

ΜειονεκτήματαΜειονεκτήματα::-- ΠερισσότερηΠερισσότερη απαιτούμενηαπαιτούμενη ισχύςισχύς γιαγια τοτο ίδιοίδιο BER (BER (στηστη δυαδικήδυαδική περίπτωσηπερίπτωση))-- ΓιαΓια μεγάλαμεγάλα ΜΜ έχουμεέχουμε spectral inefficiency (spectral inefficiency (όσοόσο μεγαλώνειμεγαλώνει τοτο ΜΜ τόσοτόσο εκτείνεταιεκτείνεται τοτοαπαιτούμενοαπαιτούμενο έυροςέυρος ζώνηςζώνης))-- ΔύσκοληΔύσκολη υλοποίησηυλοποίηση ζωνοπερατώνζωνοπερατών ισοσταθμιστώνισοσταθμιστών ((επειδήεπειδή τοτο σήμασήμα FSKFSK είναιείναι μημη--γραμμικήγραμμική συνάρτησησυνάρτηση τουτου σήματοςσήματος βασικήςβασικής ζώνηςζώνης))-- ΔύσκοληΔύσκολη ανάλυσηανάλυση ((φάσμαφάσμα, , BER BER κλπκλπ))

16


ΤοΤο MM--FSK FSK πρέπειπρέπει νανα σχεδιαστείσχεδιαστεί έτσιέτσι ώστεώστε νανα διασφαλίζονταιδιασφαλίζονται ηη συνέχειασυνέχεια φάσηςφάσης καικαι ηηορθογωνιότηταορθογωνιότητα τωντων συναρτήσεωνσυναρτήσεων βάσηςβάσης

ΗΗ ελάχιστηελάχιστη απόστασηαπόσταση πουπου απαιτείταιαπαιτείται μεταξύμεταξύ δύοδύο διαδοχικώνδιαδοχικών συχνοτήτωνσυχνοτήτων ώστεώστε ναναέχουμεέχουμε ορθογωνιότηταορθογωνιότητα είναιείναι minminΔΔf = 1/f = 1/22TsTs

ΌμωςΌμως ηη ελάχιστηελάχιστη απόστασηαπόσταση ώστεώστε νανα έχουμεέχουμε συνέχειασυνέχεια φάσηςφάσης είναιείναι minminΔΔf = 1/Tsf = 1/Ts

ΚαλύτερηΚαλύτερη εκμετάλλευσηεκμετάλλευση τουτου εύρουςεύρους ζώνηςζώνης επιτυγχάνεταιεπιτυγχάνεται μεμε τιςτις τεχνικέςτεχνικές τύπουτύπου CPFSK CPFSK (continuous phase frequency shift keying)(continuous phase frequency shift keying)

ΜιαΜια ειδικήειδική ((αλλάαλλά σημαντικήσημαντική) ) περίπτωσηπερίπτωση CPFSK CPFSK είναιείναι ηη MSK (minimum shift MSK (minimum shift keying). keying). ΜπορείΜπορεί νανα θεωρηθείθεωρηθεί ωςως τροποποιημένητροποποιημένη μορφήμορφή OQPSK. OQPSK. ΗΗ τροποποίησητροποποίησηέγκειταιέγκειται στοστο ότιότι οιοι II καικαι QQ συνιστώσεςσυνιστώσες πρινπριν πολλαπλασιαστούνπολλαπλασιαστούν μεμε τιςτις αντίστοιχεςαντίστοιχεςφέρουσεςφέρουσες διαμορφώνονταιδιαμορφώνονται μεμε παλμόπαλμό ημιτονικήςημιτονικής μορφήςμορφής (sinusoidal pulse shaping)(sinusoidal pulse shaping)

17


ΔημιουργίαΔημιουργία τουτου σήματοςσήματος MSKMSK

* * ΕρμηνεύεταιΕρμηνεύεται επίσηςεπίσης ωςως έναένα σύστημασύστημα μεμε μνήμημνήμη ενόςενός συμβόλουσυμβόλου

18


ΣύγκρισηΣύγκριση τωντων φασμάτωνφασμάτων διαφόρωνδιαφόρων συστημάτωνσυστημάτων διαμόρφωσηςδιαμόρφωσης

* * FFSK (Fast FSK): FFSK (Fast FSK): ΠαραλλαγήΠαραλλαγή τουτου MSKMSK μεμε διαφορικήδιαφορική προκωδικοποίησηπροκωδικοποίηση

19


ΔιάγραμμαΔιάγραμμα βαθμίδωνβαθμίδων τουτου αποδιαμορφωτήαποδιαμορφωτή ενόςενός συστήματοςσυστήματος τύπουτύπου MSKMSK

20


ΠαραλλαγήΠαραλλαγή τουτου MSK: GMSK (Gaussian MSK)MSK: GMSK (Gaussian MSK) ΧάρηΧάρη στηστη μορφήμορφή τουτου παλμούπαλμού προπρο--διαμόρφωσηςδιαμόρφωσης ((πουπου έχειέχει μορφήμορφή κατανομήςκατανομήςGauss) Gauss) επιτυγχάνεταιεπιτυγχάνεται ακόμαακόμα καλύτερηκαλύτερη εκμετάλλευσηεκμετάλλευση τουτου φάσματοςφάσματος

* B* Bbb : Bandwidth of the premodulation pulse shaping filter: Bandwidth of the premodulation pulse shaping filter* T* To o : Symbol period: Symbol period

21


ΣύγκρισηΣύγκριση φασμάτωνφασμάτων MSK MSK καικαι GMSKGMSK

22

Τεχνική μετάδοσης (διαμόρφωσης) τύπου OFDM

OFDM : Orthogonal Frequency Division MultiplexingOFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing HH τεχνικήτεχνική OFDM OFDM μπορείμπορεί νανα θεωρηθείθεωρηθεί ωςως σχήμασχήμα διαμόρφωσηςδιαμόρφωσης στοστο οποίοοποίο ηη πληροφορίαπληροφορίαμεταδίδεταιμεταδίδεται ((παράλληλαπαράλληλα) ) πάνωπάνω σεσε ΝΝ ορθογώνιεςορθογώνιες φέρουσεςφέρουσες πουπου έχουνέχουν απόστασηαπόσταση 1/1/ΤΤss , , όπουόπου ΤΤss είναιείναι ηη διάρκειαδιάρκεια ενόςενός συμβόλουσυμβόλου OFDM.OFDM.

ΜέσωΜέσω τηςτης παράλληληςπαράλληλης μετάδοσηςμετάδοσηςεπιτυγχάνουμεεπιτυγχάνουμε σημαντικήσημαντική μείωσημείωση έωςέωςκαικαι εξουδετέρωσηεξουδετέρωση τηςτης διασυμβολικήςδιασυμβολικήςπαρεμβολήςπαρεμβολής (ISI) (ISI) πουπου προκαλείταιπροκαλείται απόαπότητη χρονικήχρονική διασποράδιασπορά τουτου καναλιούκαναλιού καικαιτατα πολυδρομικάπολυδρομικά φαινόμεναφαινόμενα

23


ΔύοΔύο βασικέςβασικές κατηγορίεςκατηγορίες συστημάτωνσυστημάτων παράλληληςπαράλληλης μετάδοσηςμετάδοσης ::

Multicarrier TransmissionMulticarrier Transmission

Multicode TransmissionMulticode Transmission

24


ΣτοΣτο σύστημασύστημα OFDMOFDM τατα φάσματαφάσματα τωντων υπουπο--φερουσώνφερουσών επικαλύπτονταιεπικαλύπτονται χωρίςχωρίςόμωςόμως αυτόαυτό νανα προκαλείπροκαλεί τοτο φαινόμενοφαινόμενο interinter--carrier interference. carrier interference. ΓιαΓια ναναεπιτευχθείεπιτευχθεί αυτόαυτό πρέπειπρέπει οιοι υπουπο--φέρουσεςφέρουσες νανα είναιείναι μαθηματικάμαθηματικά ορθογώνιεςορθογώνιες..

OFDMOFDM

FDMFDM

* * ΣυνθήκηΣυνθήκηορθογωνιότηταςορθογωνιότητας::

25


ΣτοΣτο σχήμασχήμα ((αα) ) βλέπουμεβλέπουμε τοτο φάσμαφάσμα ενόςενός OFDM subOFDM sub--channel channel ενώενώ στοστο σχήμασχήμα ((ββ) ) τοτοφάσμαφάσμα τουτου συνολικούσυνολικού σήματοςσήματος OFDM.OFDM.

ΒασικάΒασικά πλεονεκτήματαπλεονεκτήματα: : -- ΚαλύτερηΚαλύτερη αξιοποίησηαξιοποίηση τουτου φάσματοςφάσματος-- ΔιάχυσηΔιάχυση τουτου προβλήματοςπροβλήματος τηςτης επιλεκτικήςεπιλεκτικής καικαι γρήγορηςγρήγορης απόσβεσηςαπόσβεσης. . ΈτσιΈτσι

αποφεύγονταιαποφεύγονται burst errors.burst errors.

ΜειονεκτήματαΜειονεκτήματα: : -- ΕυαισθησίαΕυαισθησία σεσε carrier frequency offset (carrier frequency offset (λόγωλόγω jitter jitter καικαι Doppler )Doppler )-- ΔενΔεν διασφαλίζεταιδιασφαλίζεται ηη σταθερήσταθερή περιβάλλουσαπεριβάλλουσα καικαι συνεπώςσυνεπώς ηη τεχνικήτεχνική είναιείναι

ευαίσθητηευαίσθητη σεσε μημη γραμμικέςγραμμικές παραμορφώσειςπαραμορφώσεις τουτου διαύλουδιαύλου

26


ΗΗ μορφήμορφή τουτου φάσματοςφάσματος ισχύοςισχύος ενόςενός τυπικούτυπικού σήματοςσήματος OFDMOFDM

27


ΑποδοτικήΑποδοτική υλοποίησηυλοποίηση τουτου συστήματοςσυστήματος OFDM OFDM μεμε χρήσηχρήση τουτου ΙΙDFTDFT. . ΟιΟισυναρτήσειςσυναρτήσεις βάσηςβάσης τουτου ΙΙDFT DFT αντιστοιχούναντιστοιχούν στιςστις ορθογώνιεςορθογώνιες υπουπο--φέρουσεςφέρουσες

ΣήμαΣήμα προςπρος μετάδοσημετάδοση: :

ΌπουΌπου ffii είναιείναι ηη συχνότητασυχνότητατηςτης ii--ooστήςστής υπουπο--φέρουσαςφέρουσας καικαι f(t)f(t) είναιείναι τοτο pulse pulse waveformwaveform

ffii = f= foo + (i/T+ (i/Tss))

28

Τεχνική μετάδοσης (διαμόρφωσης) τύπου OFDMΟ ρόλος του IDFT

21

02 2 2 20 0 1 0 2 0 3 04 4 4 4

2 2 2 20 1 11 2 1 314 4 4 4

2 2 2 20 2 1 2 2 2 3 24 4 4 4

( ) ( )

(0) (0) (1) (2) (3)

(1) (0) (1) (2) (3)

(2) (0) (1) (2) (3)

(3) (0

K j k nK

n

j j j j

j j j j

j j j j

x n X k e

x X e X e X e X e

x X e X e X e X e

x X e X e X e X e

x X

2 2 2 20 3 1 3 2 3 3 34 4 4 4) (1) (2) (3)

j j j je X e X e X e

- Οι έξοδοι του IDFT αποστέλλονται μία-προς-μία (P/S) και το σήμα που προκύπτει είναι ένασύμβολο OFDM (το οποίο ουσιαστικά είναι η υπέρθεση των διαμορφωμένων (με ταQAM σύμβολα) υπο-φερουσών)

- Παρατηρούμε ότι κάθε αρχικό σύμβολο QΑΜ μεταδίδεται μέσω μίας συγκεκριμένης υπο-φέρουσας (γινόμενο της αντίστοιχης συνάρτησης βάσης του IDFT με μία κοινή φέρουσα) για Κ-πλάσιο χρόνο

29


ΗΗ επίδρασηεπίδραση τηςτης εισαγωγήςεισαγωγής τουτου Guard IntervalGuard Interval

30


Bit Error Probability Curves for OFDM anBit Error Probability Curves for OFDM and QPSKd QPSK

31

ΔιάγραμμαΔιάγραμμα βαθμίδωνβαθμίδων τουτου πλήρουςπλήρους συστήματοςσυστήματος μεμε χρήσηχρήση τουτου κυκλικούκυκλικούπροθέματοςπροθέματος ((cyclic prefixcyclic prefix))..


Documents

slides modulation 09 10 - Πανεπιστήμιο Πατρώνxanthippi.ceid.upatras.gr/courses/mobile/Presentations/...16 Μη-γραμμικέςτεχνικέςδιαμόρφωσης