BINÄÄRISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS 536A Tietoliienneteniia II Osa Kari Käräinen Sysy 5
Kantataajuusjärjestelmä lähettää ±A -tasoisia symboleita T:n välein. Optimaalinen vastaanotin AWGN-anavassa on integroi & pura - vastaanotin (on sovitettu suodatin). A T Q N Täreä SNR-parametri: z E b /N, un tarastellaan ohinaa pulssin bittinopeutta vastaavalla aistanleveydellä B p. on z:n funtio. Eb A T A A z N N N(/ T ) NBp Mielivaltaisille äärellisen energian omaaville signaaleille: Q( z ), z S f S f df s t s t dt N ( ) ( ) N ( ) ( ) Mitä suurempi on o. erotus, sitä etäämmällä signaalit ovat signaaliavaruudessa (ts. minimoituu). MF:n lähdön SNR max E b /N ja impulssivaste on signaalin aiaäännetty ja viivästetty versio. Voidaan toteutaa vaihtoehtoisesti myös orrelaattorilla. 536A Tietoliienneteniia II Osa Kari Käräinen Sysy 5
3 { } [ ] / Q [ z( R) ], z E / N, E E + E, R s( s( dt E + E Jos R, niin antipodaalinen. Jos R, niin ortogonaalinen. Koherentit aistarajoittamattomat binääriset antoaaltomodulaatiot: PSK : s FSK : ASK : s s ( ( Asin[ ω t ( ) c s (, nt Acos( ω, nt c cos ( m)], nt s( Acos( ωc, nt, ω ( Acos( + ) t, nt, πl, l,,...,,... ωc ω T Kun m, PSK on 3 db parempi uin ortogonaaliset ASK ja FSK. DPSK perustuu BSPK-modulaation edellisen symbolin vaiheen äytöön vaihereferenssinä (oletetaan, että anava muuttuu hitaasti symbolin estoon nähden). Lisäsi perääiset bitit tehdään riippuvisi differentiaalisella oodausella (anavaan menevät bitit eivät ole varsinaisia infobittejä). Suoritusyy noin db huonompi uin BPSK:lla. Tarvittava viive riippuu symbolinopeudesta. 536A Tietoliienneteniia II Osa Kari Käräinen Sysy 5
4 Epäoh. FSK ja ASK ovat noin db huonompia uin oherentit. DPSK E b NCFSK NCASK E b P E exp, PE PE exp N N Signaali ei voi samanaiaisesti olla seä aia- että aistarajoitettu. Kaistarajoitetussa anavassa äärellisen estoajan omaavat pulssit pyöristyvät, eli syntyy ISI:ä. Lähetin- ja vastaanotinsuodatin suunniteltava Nyquistin pulssimuoausriteeriä äyttäen. Kohotetun osinin aaltomuodot toteuttavat nolla-isi:n. Kaistarajoitus aiheuttaa ISI:ä. Monitie-eteneminen aiheuttaa seä häipymistä että ISI:ä. Häipyminen syntyy, un heijastuneet signaalit interferoivat destrutiivisesti. Häipymiseen riittää, että viivästynyt signaali on 8 vaihe-erossa suoraan signaaliin nähden (ysi bitti sisältää useita osinijasoja). Häipyneellä signaalilla verhoäyrä on Rayleigh-jaautunut, jos ei esiinny dominoivaa LOS-omponenttia, muuten Rice-jaautunut (Rayleigh on Rice- jaauman erioistapaus). 536A Tietoliienneteniia II Osa Kari Käräinen Sysy 5
5 Häipymistä vastaan toistemenetelmillä (diversiteetti): paia-, taajuus-, aia- ja polarisaatiodiversiteetti. Tärein aiadiversiteetin muoto on virheen orjaava oodaus. Informaatiobiteistä lasettavat eri aiana lähetettävät redundanssibitit vastaavat aiadiversiteettiä. Kanavaorjain (evalisaattori) on anavalle äänteinen suodatin vastaanottimessa. Sitä mallinnetaan poiittaissuodattimella (FIR). Suodattimen tappiertoimet lasetaan joo nollaanpaotusriteerin (zero-forcing equalizer) tai pienimmän esineliövirheriteerin (MMSE, minimum mean-square error evalisaattori) perusteella. MMSE-menetelmässä ilmaistut bitit viedään lasentaprosessiin, mistä tulee päätöstaaisinytentä (decision directed) -nimitys. Käytännössä ertoimet lasetaan iteratiivisesti adaptiivisella algoritmilla (esim. LMS-algoritmi, least mean-square). Lisäsi tarvitaan vastanottimen tuntema harjoitusdatasevenssi. MCM & OFDM: bittijono S/P-muunnetaan ja moduloidaan ortog. aliantoaaltoihin suoja-aioineen. Menetelmä on ISI-sietoisempi, osa symbolin esto pitenee. Toteutus äytännössä IFFT & FFT:llä. 536A Tietoliienneteniia II Osa Kari Käräinen Sysy 5