KANOAALOMODULOIDUN KAISANPÄÄSÖSINAALIN BANDPASS JA KANAAAJUISEN BASEBAND SINAALIN AMPLIUDISPEKRI 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
EHOIHEYSSPEKRI & KAISANLEVEYS Edellä arasellu modulaaio omaava eoriassa ääreömän RFaisanleveyden, vaia suurin osa läheysehosa onin esiyny pääeilaan area mia modulaaion arvisemasa aisasa. Sen ulopuolella oleva osa haiaa naapurijärjeselmiä. Moduloiavan anaaajuusperuspulssin muodolla voidaan vaiuaa modulaaion lopulliseen aisanleveyeen vr. QPSK vs. MSK. Binäärinen non-reurn-o zero NRZ -yyppinen anaaajuuspulssijono aiheuaa Sin -muooisen ehoiheyssperin. Ampliudisperi on uolloin Sin -muooinen 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
EHOIHEYSSPEKRI & KAISANLEVEYS 3 Kanoaalomodulaaion aisanleveyeen vaiuaa seä anaaajuinen peruspulssimuoo eä modulaaiomeneelmän valina. Vr. esim. OQPSK & MSK I/Q-signaali, ai MSK aussin suodain. oisaala ohoeun osinin Sin-yyppisillä aalomuodoilla voiiin saavuaa eoriassa äärellinen aisa. Sein on eräs sraegia suunniella aalomuoo, pääasiallisena avoieena ISI:n minimoini. -puoleisen sperin S aisalla B oleva eho P IB raional power ja aisan ulopuolinen eho P OB : P P S d, P IP P OP P IP 00% + B / d Jos P OB on % 0.0, siä vasaava B on hyvä mia vr. ehosuhde P r FM-modulaaiolla. P OB,B-äyrä desieleissä on havainnollinen, sillä P OB % vasaa sivueilavaimennusen arvoa 0 db. B S / 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
KAISAN ULKOPUOLINEN VAIMENUMINEN P OB 4 P OB 0% P OB % Huom. uva epäara P P P IP OP S d P P + B / S d B / IP 00% 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
KAISAN ULKOPUOLISEN VAIMENUMINEN P OB S 5 Lasien P OB -arvo oleaen, eä 90% 0. oonaisehosa sijaisee haluulla aisalla, saadaan approsimaaio arvo lueu P OB 0 db:n ohdala ja errou ahdella, osa yseessä RF-signaalin speri: B90% [ Hz] QPSK, OQPSK, MSK POB 0dB B90% [ Hz] BPSK POB 0dB Kosa MSK:n speri vaimenee nopeammin uin BPSK, QPSK ja OQPSK -modulaaioilla, 99%:n 0.0 raja-arvo P OB 0 db anaa BPSK:lle ja QPSK:lle suheellisesi suuremman aisanleveysarvion: B B B 99% 99% 99% POB 0dB 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen. [ Hz] MSK POB 0dB 7...8 [ Hz] QPSK, OQPSK POB 0dB 9... [ Hz] BPSK Sysy 05 Näiä aavoja ei arvise muisaa
MODULAAIOIDEN EHOSPEKRIEN LAUSEKKEE S BPSK:n speri saadaan helposi siirämällä anajaajuinen NRZsperi esiaajuusien ± ympärille. Sperejä ei johdea. a ja ova I- ja Q-haarojen iejä, seä p ja q ova I- ja Q-haarojen peruspulssimuooja, joa ova eri modulaaioilla erilaisia vaiuaen sperin muooihin. BPSK:lla d q 0. Sysy 05 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen 6 { } { } { } { } { } { } [ ] { } M A A A A Q B P A S B E A a a E B E A a E E a E M M q p q p q p p q d p a d MQAM MSK OQPSK QPSK BPSK s l l l l MQAM MQAM MSK MSK QPSK BPSK s s ] [log sin, 4 os 6 sin, sin,,,, 0,, log log os,,, + + + π π δ δ π
MODULAAIOIDEN EHOSPEKRIEN LAUSEKKEE S BFSK-aisanpääsösignaalin speri, un vaihe on jauva: Seuraavassa uvassa on piirrey ysipuoleinen ehoiheyssperi normalisoidulle anoaajuudelle 5 ja normalisoidulle anoaalojen aajuuserolle...6. Huomaaan, eä speri muuuu unimodaalisesa imodaalisesi. apaus 6 näyää jo ahden BPSK-sperin superposiiola. Sperin pääeilan ulopuolise sivueila vaiuava naapurianavan häiriön adjaen hannel inererene määrään. Sysy 05 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen 7 [ ] [ ] [ ] { } A πβ πβ α π π π π γ γ β α os os os sin sin,,,, + ± ± ± ± ± + + + ± +
BFSK-SINAALIN EHOIHEYSSPEKRI 8 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
9 DIIAALISEN KANOAALOMODULAAIOIDEN EHOIHEYSSPEKRIEN VERAILU BPSK, QPSK, OQPSK JA MSK -MODULAAIOILLA 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
MSK:N EHOIHEYSSPEKRI 0 MSK-modulaaion QPSK & OQPSK-apausia suurempi sperin pääeilan leveys johuu siiä, eä läheysaajuus vaihelee ääripääaajuusien ± /4 välillä. MSK:n sperin pääeila on / leveämpi uin QPSK & OQPSK:lla ääriaajuusien välinen ero. Varsinaisa anoaaloaajuua ei esiinny, vaan se on eräänlainen MSK-sperin näennäinen esiaajuus apparen arrier requeny, jona ympärillä aajuuden vaihelu apahuu. MSK:n sivueila vaimeneva uienin paljon nopeammin uin QPSK & OQPSK-modulaaioilla, miä pienenää naapurianavien häiriöä. MSK:ssa sivueilojen vaimeneminen on vieläin voimaaampaa, osa se saavueaan aussin pulssin g muooisella LPsuodaimella muoaamalla. Huomaa, eä samalla oonaisläheyseholla ampliudisperien alle jäävä pina-ala ova samoja eri modulaaioilla, osa oonaisläheyseho on ehosperin inegraali. 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
QPSK, OQPSK JA MSK -SPEKRI QPSK ja OQPSK omaava äsmälleen samanlaisen ampliudisperin. 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
AUSSIN MSK-MODULAAION SPEKRI /SM-järjeselmän modulaaio. B B -ulo vaiuaa vaimenemiseen Pieni B B -ulo huononaa P B -suoriusyyä ISI:n vuosi Kompensoiava lisäläheyseholla 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
BPSK, QPSK, OQPSK JA MSK -SPEKRI 3 ämä uva anaaa muisaa spereisä! 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
4 KANAAAJUISEN BASEBAND AALOMUOOJEN SPEKRI S 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
KANAAAJUUSPULSSI NRZ, RZ JA SPLI-PHASE S Kaisanleveys on äreä asia myös anaaajuisen siirron yheydessä esim. siirojohdoissa. Käyeyjä aseand -pulssimuooja ova mm. Non-reurn-o-zero NRZ reurn-o-zero RZ spli-phase Manheser-pulssi. NRZ- ja RZ-pulsseisa useia erilaisia variaaioia. Manheser-pulssi saadaan eromalla NRZ-iipulssi uplaaajuisella saara-aallolla vaiheen halaisu. Unipolaarinen reurn-o-zero RZ -pulssi ei ole hyvä, jos ulee piiä nollien jonoja. Aalomuoojen idea selviää seuraavala alvola. 5 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
KANAAAJUUSPULSSI NRZ, RZ JA SPLI-PHASE S 6 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
KANAAAJUUSSPEKRI: NRZ, RZ & SPLI-PHASE S 7 Ei aajuussisälöä iiaajuudella /. Disreei DC-omponeni. Spli-phase sopii anaaajuiseen anavaan, joa siirää huonosi maalia aajuusia. Kaisanleveys suurempi uin NRZ-pulssimuodolla. 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
KANAAAJUUSSPEKRI: NRZ, RZ & SPLI-PHASE S Spli-phase sopii hyvin anaaajuiseen anavaan, joa siirää huonosi maalia, lähellä aajuusorigoa olevia aajuusia. NRZ omaa meriävän ehosisällön aajuusorigon ympärisössä, miä siiryy modulaaiossa anoaaloaajuudelle, millä on anoaalosynronoinia heienävä vaiuus. Disreei aajuusomponeni piloisignaali C :llä helpoaa anoaalosynronoinia. Jos sperissä ei esiinny ehoa iinopeudella ai sen monierroilla, uen NRZ-aalomuodolla, arviaan symoliellon generoimisesi epälineaarisia operaaioia ehon siirämisesi o. aajuusille vr. ilmaisuanoaallon generoiminen vasaanoeua signaalia neliöimällä DSB -demodulaaorissa. Spli-phase -signaali aaa ainain yhden nollayliysen iiaiavälillä vaia inormaaiona ulisi pelää yös- ai nollajonoa, mua vaaii sisi asineraisen aisan NRZ-pulsseihin verrauna. 8 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05
KANAAAJUUSPULSSIEN VAAIMUKSIA S 9 Pulssimuodon valinaan vaiuava pulssin ominaisuude: Isesynronoini sel-synhronizaion: arviaan vasaanoossa oherenin symoliellon generoimisesi pääöseneopiiriin. DC-oiso: Jos anava ei yene siirämään aisalla maalia aajuusia lähellä 0 Hz DC, ei annaa valia anaaajuisa pulssimuooa, jolla on ehoesiymä aajuusorigon lähisöllä. Kaisanleveys: Sperin ulisi olla mahdollisimman apea, jos äyeävissä oleva aisa rajallinen. Läpiuulavuus ranspareny: ilasollise ominaisuude eivä saisi eroua liiasi esim. vaia esiinyisi piä samojen loogisen iien jono, sen oodaussa pulssimuodossa ulisi uienin olla vaihelua. Virheen havaiseminen: Aalomuodon valinnan ulisi sisäisesi uea virheenilmaisua. Esimerisi ns. duoinäärinen signaloini. Hyvä P E -suoriusyy: Aalomuodon miään ominaisuus ei saisi vaieuaa minimivirheeseen pyrivän MF-vasaanoimen suunnielua. Yleensä miään pulssimuoo ei omaa aiia em. ominaisuusia. 536A ieoliienneeniia II Osa 5 Kari Käräinen Sysy 05