1 DIGITAALISET PULSSIMODULAATIOT M JA PCM 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
DELTAMODULAATIO M 2 M koodaa näytteen ± polariteetin omaavaki binääripuliki. Idea perutuu ignaalin m(t muutoken koodaamieen. Epälineaarinen modulaatio. d( t = m( t m m ( t = n= ( t, x ( nt t c ( t = ( t δ ( α nt n= dα δ ( t nt = n= ( nt δ ( t nt 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
DELTAMODULAATION ILMAISU 3 Käytännöä impulit ovat hyvin kapeita puleja. Ilmaiu uoritetaan integroimalla vataanotetut pulit, jolloin aadaan palautettua porraapprokimaatio. Sen jälkeen alipäätöuodatu portaan reunojen pyöritämieki. 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
DELTAMODULAATIO M (S 4 Vaihtoehtoinen rakenne edellä eitetylle. Peruajatukena kuvaa on, että integrointi on vain edellieen väliummaan liäämitä. e( nt m m m e( nt e e( nt ( nt ( nt ( nt ( nt = = = m( nt = = m n i= 1 m( nt m( nt = δ gn = δ m[ ( n 1 T ] [ e( nt ] [( n 1 T ] + e ( nt n i= 1 e mˆ ( nt m gn ( it T [ e ( nt ] ( nt 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
SLOPE OVERLOAD -ONGELMA 5 M:n heikkou: ei pyty euraamaan nopeampia m(t- ignaalin muutokia kuin uhde δ 0 /T (kulmakerroin on. Siki anomaignaalin kaitanlevey ja dynamiikka on tunnettava. Eimerkiki f 1 -taajuielle iniignaalille aadaan derivaatan avulla ehto kulmakertoimelle (derivaatta uurin nollaylitykeä: dm( t δ m( t = Ain 2πf π π πaf 0 1t, = 2 Af1 co 2 f1t, Sm = 2 dt T 1 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
6 ADAPTIIVINEN DELTAMODULAATIO Onko lope overload ongelmaan ratkaiua? 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
ADAPTIIVINEN M 7 Ongelma vältetään kavattamalla portaan korkeutta, kun anomaa nopeita muutokia, ja pienentämällä kun ignaali muuttuu hitaati. Adaptiiviuu tarvitaan, jotta n. kvantiointikohina (m(t:n ja portaan erotuignaali ei kavaii uureki. 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
ADAPTIIVINEN M 8 Jo m(t on hitaati muuttuva funktio, LPF:n lähdöä lähe nollaignaali, koka erimerkkiten pulien lukumäärät ovat lähe amat. Kun ignaali muuttuu nopeati aadaan peräkkäiitä amanmerkkiitä puleita uuri ohjaujännitekäky vahvitimelle. 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
ADAPTIIVINEN M (S 9 Alla vaihtoehtoinen adaptiivinen verio, joa integrointi toteutettu edellieen väliummaan liäämiellä ja kvantiointiportaalle allittu muuttuva korkeu. 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
10 PULSSIKOODIMODULAATIO (PCM 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
PCM-KOODAUS 11 Näytteenottopiirin nopeu vähintään 2W. Toiminnot: 1. näytteenotto, 2. kvantiointi, 3. koodau Käytännöä toteutetaan S/H & A/D piireillä. n bitillä = 2 n kvantiointitaoa n = log 2 ( n vaikuttaa kvantiointikohinan (D/A-dekoodauvirheen määrään. 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
Bitin pituu: PCM KAISTANLEVEYS 1 Tbit =, B = k 2nW B = 2nW k 1 2nW Epälineaarinen modulaatio, joa kaitaa (bittien lukumäärä/näyte voidaan vaihtaa parantuneeeen uoritukykyyn (pienentyneeeen kvantiointikohinan määrään. Kvantiointikohina muodotuu todellien näytearvon ja kvantiointitaoa vataavan kekijännitteen eroignaalita, joka on kohinan kaltainen tokatinen uure. Sen voidaan ajatella olevan taan jakautunut kvantiointivälille. 12 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
KVANTISOINTIVIRHE & -KOHINA 13 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
PCM LANKAVERKKOTEKNIIKASSA 14 TDM-periaattella toimiva lankapuhelinverkko perutuu PCMtekniikkaan (tilaajajohto analoginen, A/D-muunno kekukea. A/D-muunno ei ole mitenkään älykä lähteenkoodaumenetelmä. Kaitanlevey: B 2Wk log 2 (, k = verrannolliuukerroin 1. Puhelinkanavan LPF:llä rajoitettu kaitanlevey 4 khz, f = 8 khz, n = 8, = 256, joten iirtonopeu 64 kbit/. Vrt. GSM/UMTS päätään alle 10 kb, mikä mahdollita editykilliillä puheenkoodaumenetelmillä. 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen
SANOJEN DIGITAALINEN SIIRTO 15 PCM on pelkätään koodaumenetelmä (vrt. puhekooderi matkapuhelinjärjetelmää, eikä digitaalinen iirtomenetelmä. Liäki tarvitaan digitaalinen kantoaaltomodulaatio bittien iirtoon. Kanavan bittiiirtovirheet liäävät kvantiointikohinaa D/A-muuntimen lähtöön. Baeband AM ASK PM PSK FM FSK 521357A Tietoliikennetekniikka I Oa 21 Kari Kärkkäinen