LUKU 6 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS

Samankaltaiset tiedostot
LUKU 7 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka I Osa 30 Kari Kärkkäinen Kevät 2015

LUKU 3 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka I Osa 23 Kari Kärkkäinen Kevät 2015

521357A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA I

TIETOLIIKENNETEKNIIKKA I A

LUKU 3 ANALOGISET KANTOAALTO- JA PULSSIMODULAATIOMENETELMÄT

LUKU 3 ANALOGISET KANTOAALTO- JA PULSSIMODULAATIOMENETELMÄT A Tietoliikennetekniikka I Osa 8 Kari Kärkkäinen Kevät 2015

JATKUVAN AWGN-KANAVAN KAPASITEETTI SHANNON-HARTLEY -LAKI

MULTIPLEKSOINTIMENETELMÄT FDM, TDM, CDM JA QM

SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA OSA 2

MULTIPLEKSOINTIMENETELMÄT FDM, TDM, CDM JA QM. Tietoliikennetekniikka I A Kari Kärkkäinen Osa 22 1 (16)

MONITILAISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

LUKU 3 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS

TAAJUUDEN SIIRTO JA SEKOITUS VÄLITAAJUUSVASTAANOTIN & SUPERHETERODYNEVASTAANOTTO

KYNNYSILMIÖ JA SILTÄ VÄLTTYMINEN KYNNYKSEN SIIRTOA (LAAJENNUSTA) HYVÄKSI KÄYTTÄEN

TAAJUUDEN SIIRTO JA SEKOITUS VÄLITAAJUUSVASTAANOTIN ELI SUPERHETERODYNEVASTAANOTTO

VAIHEKOHERENTIT BINÄÄRISET KANTOAALTOMODULAATIOT JA NIIDEN VIRHETODENNÄKÖISYYDET

nykyään käytetään esim. kaapelitelevisioverkoissa radio- ja TVohjelmien

Radiokurssi. Modulaatiot, arkkitehtuurit, modulaattorit, ilmaisimet ja muut

83950 Tietoliikennetekniikan työkurssi Monitorointivastaanottimen perusmittaukset

Suodatus ja näytteistys, kertaus

Lähettimet ja vastaanottimet

SYMBOLIVIRHETODENNÄKÖISYYDESTÄ BITTIVIRHETODENNÄKÖISYYTEEN

DIGITAALISET PULSSIMODULAATIOT M JA PCM A Tietoliikennetekniikka I Osa 21 Kari Kärkkäinen Kevät 2015

521330A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA

ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät

ANALOGISET PULSSIMODULAATIOT PAM, PWM JA PPM

puheen laatu kärsii koodauksesta mahdollisimman vähän. puhe pakkautuu mahdollisimman pieneen määrään bittejä.

Radioamatöörikurssi 2012

Radioamatöörikurssi 2018

Radioamatöörikurssi 2017

DIGITAALISET PULSSIMODULAATIOT M JA PCM

Pekka Pussinen OH8HBG - oulu.fi

1 Kohina. 2 Kohinalähteet. 2.1 Raekohina. 2.2 Terminen kohina

YKSISIVUKAISTAMODULAATIO (SSB)

Kapeakaistainen signaali

521330A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA KURSSI ANALOGISEN JA DIGITAALISEN TIEDONSIIRRON TEORIASTA JA TOTEUTUSMENETELMISTÄ

LOPPURAPORTTI Lämpötilahälytin Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

2. kierros. 2. Lähipäivä

TLT-5200 Tietoliikenneteoria Tehtäväkokoelma 1 (6)

VAIHELUKKOTEKNIIKKA JA TAKAISINKYTKETYT DEMODULAATTORIT KULMAMODULAATION ILMAISUSSA

Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely)

2.2. Kulmamodulaatio

Dynamiikan hallinta Lähde: Zölzer. Digital audio signal processing. Wiley & Sons, Zölzer (ed.) DAFX Digital Audio Effects. Wiley & Sons, 2002.

SWEPT SINE MITTAUSTEKNIIKKA (NOR121 ANALYSAATTORILLA)

S Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. 2 ov

a) I f I d Eri kohinavirtakomponentit vahvistimen otossa (esim.

Itseoppivan radiojärjestelmän simulointijärjestelmän kehitys, CWC:n osahanke. DI Juho Markkula

RADIOTIETOLIIKENNEKANAVAT

KAISTANLEVEYDEN JA TEHON KÄYTÖN KANNALTA OPTIMAALINEN MODULAATIO TRELLISKOODATTU MODULAATIO (TCM)

TIIVISTELMÄRAPORTTI (SUMMARY REPORT) MATALAN INTENSITEETIN HAJASPEKTRISIGNAALIEN HAVAITSEMINEN JA TUNNISTAMINEN ELEKTRONISESSA SODANKÄYNNISSÄ

Lähettimet ja vastaanottimet

Ohjelmistoradio tehtävät 4. P1: Ekvalisointi ja demodulaatio. OFDM-symbolien generoiminen

LUKU 7 KOHINAN VAIKUTUS ANALOGISTEN MODULAATIOIDEN SUORITUSKYKYYN A Tietoliikennetekniikka I Osa 24 Kari Kärkkäinen Kevät 2015

Lähettimet ja vastaanottimet. OH3NE:n radioamatöörikurssi

MONIKANAVAISET OHJELMOITAVAT VAHVISTIMET

Matalan intensiteetin hajaspektrisignaalien havaitseminen ja tunnistaminen elektronisessa sodankäynnissä

Lähettimet ja vastaanottimet. OH3TR:n radioamatöörikurssi

KOHINAN JA VAIHEVIRHEEN VAIKUTUS VAIHEKOHERENTEILLA JÄRJESTELMILLÄ

TIIVISTELMÄRAPORTTI HAJASPEKTRISIGNAALIEN HAVAITSEMINEN ELEKTRONISESSA SO- DANKÄYNNISSÄ

Radioamatöörikurssi 2016

Modulaatio. f C. amplitudimodulaatio (AM) taajuusmodulaatio (FM)

SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA 1

Helsinki University of Technology

1 db Compression point

ANALOGISET PULSSIMODULAATIOT PAM, PWM JA PPM

Vahvistimet. Käytetään kvantisointi alue mahdollisimman tehokkaasti Ei anneta signaalin leikkautua. Mittaustekniikka

BINÄÄRISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka II Osa 11 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Radioamatöörikurssi 2015

ELEKTRONISET TOIMINNOT

f(n) = Ω(g(n)) jos ja vain jos g(n) = O(f(n))

EPÄLINEAARISET KULMAMODULAATIOT VAIHEMODULAATIO (PM) JA TAAJUUSMODULAATIO (FM)

Suuntaavuus ja vahvistus Aukkoantennien tapauksessa suuntaavuus saadaan m uotoon (luku ) E a 2 ds

Tiedon esitys tietokoneessa. Jyry Suvilehto T Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan kevät 2014

Petri Kärhä 04/02/04. Luento 2: Kohina mittauksissa

Radioamatöörikurssi 2016

YKSISIVUKAISTAMODULAATIO (SSB)

521361A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA II

Markku Jokinen, Oulun yliopisto, Center for wireless communications

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op) Audiosignaalit (ver 1.0) Jyrki Laitinen

Puheenkoodaus. koodekki toimii hyvin myös kohinaiselle puheelle (ja mielellään vielä musiikille ja muille yleisille signaaleille)

Mediaanisuodattimet. Tähän asti käsitellyt suodattimet ovat olleet lineaarisia. Niille on tyypillistä, että. niiden ominaisuudet tunnetaan hyvin

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

Analogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS127. Jatkuva-aikaiset IC-suodattimet ja PLL-rakenteet

A/D-muuntimia. Flash ADC

Kertaus. Integraalifunktio ja integrointi. 2( x 1) 1 2x. 3( x 1) 1 (3x 1) KERTAUSTEHTÄVIÄ. K1. a)

Helsinki University of Technology

Kehittyneiden Aaltomuotojen Käytettävyys HF-alueen Tiedonsiirrossa

π( f (x)) 2 dx π(x 2 + 1) 2 dx π(x 4 + 2x 2 + 1)dx ) = 1016π 15

Hajaspektrisignaalien havaitseminen elektronisessa

Luento 5: Kantataajuusvastaanotin AWGNkanavassa I: Suodatus ja näytteistys a. Kuvaa diskreetin ajan signaaliavaruussymbolit jatkuvaan aikaan

INTERFERENSSIN VAIKUTUS LINEAARISISSA MODULAATIOISSA

Flash AD-muunnin. Ominaisuudet. +nopea -> voidaan käyttää korkeataajuuksisen signaalin muuntamiseen (GHz) +yksinkertainen

Kanavat eivät ole enää pelkästään broadcasting käytössä Uudet palvelut kuten teräväpiirtolähetykset vaativat enemmän kapasiteettia

Menetelmiä signaali/kohina-suhteen parantamiseksi

Radioamatöörikurssi 2014

A! Modulaatioiden luokittelu. Luento 4: Digitaaliset modulaatiokonstellaatiot, symbolijonolähetteet. ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät

Muuntavat analogisen signaalin digitaaliseksi Vertaa sisääntulevaa signaalia referenssijännitteeseen Sarja- tai rinnakkaismuotoinen Tyypilliset

WIMAX-järjestelmien suorituskyvyn tutkiminen

Integrointi ja sovellukset

Vcc. Vee. Von. Vip. Vop. Vin

Transkriptio:

LUKU 6 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS 1 (8)

Kantatajuisen järjestelmän lähdön (SNR) D = P T /N 0 W käytetään referenssinä verrattaessa eri kantoaaltomodulaatioita keskenään. Analyysissä oletettiin AWGN-kanava, jonka PSD = N 0 /2. Ilmaisussa ollaan kiinnostuneita SNR-arvoista esiilmaisusuodattimen (RF- ja IF-suodatukset yhteensä) jälkeen ennen ilmaisua, ja jälki-ilmaisusuodattimen jälkeen. Suuretta (SNR) D / (SNR) T sanotaan ilmaisuvahvistukseksi. DSB-järjestelmän (SNR) D = P T /N 0 W, eli sama kuin kantataajuisella järjestelmällä. Ilmaisuvahvistus on 2 (3 db). SSB:n ilmaisuvahvistus on 1, mutta sen suorituskyky on ekvivalenttinen kantataajuisen järjestelmän ja DSB:n kanssa, koska DSB:hen verrattuna sisään tulee puolta vähemmän kohinaa. Lineaarisella koherentilla AM-ilmaisulla: (SNR) D =E ff P T /N 0 W AM epälineaarisella verhokäyräilmaisimella tuottaa saman (SNR) D :n kuin koherentti ilmaisu, kun (SNR) T suuri (A C >> r n (t)). Sanoma m(t) ja kohina ovat ilmaisimen jälkeen additiivisia. Verhokäyräilmaisin toimi tällöin kuin koherentti ilmaisu. 2 (8)

Jos (SNR) T on ilmaisimen tulossa pieni (A C << r n (t)), syntyy kynnysilmiö, jonka seurauksena signaali m(t) ja kohina esiintyvät ilmaisimen lähdössä kerrottuna. Pieni tulon (SNR) T :n pienennys pudottaa merkittävästi lähdön SNR-arvoa. AM voidaan myös ilmaista epälineaarisella neliölaki-ilmaisimella, jolle voitiin johtaa (SNR) D (VKI:lle ei johdettu analyysin vaikeuden vuoksi). Havaittiin edelleen kynnysilmiön esiintyminen SNR-käyristä. Neliölaki-ilmaisin on kuitenkin alioptimaalinen menetelmä. Verhokäyräilmaisin on sitä noin 2 db parempi. Vaihevirheet koherentissa ilmaisukantoaallossa aiheutuvat siitä, että vaihe on estimoitava esim. PLL-piireillä kohinaisesta kanavan vääristämästä signaalista. Koherentissa ilmaisussa voidaan myös käyttää pilottikantoaaltoa. Suoritettiin yleisen QDSB-järjestelmän keskineliövirheanalyysi (oletettiin, että vaihevirhe on Gaussisesti jakautunut). DSB parempi kuin SSB ja QDSB vaihevirheiden siedon suhteen, koska kvadratuuriset kanavat eivät pääse vuotamaan toisiinsa. 3 (8)

Kulmamodulaation kohina vaimenee, jos lähetysamplitudia (tehoa) kasvatetaan. Ilmaisimen lähdön kohinateho on siis A C :n funktio! Kohinan tehotiheysfunktio PM-ilmaisimen lähdössä on vakiofunktio ja FM-ilmaisimella paraabeli. Paraabeli aiheutuu diskriminaattorin derivaattoriominaisuudesta. PM:n (SNR) D on verrannollinen arvoon k p2 ja FM:n (SNR) D on verrannollinen D 2 (ts. signaalin kaistanleveyteen Carsonin kaavan mukaisesti). k p2 :n teoreettinen maksimiarvo on π 2 (noin 10 db). D:llä ei ole ylärajaa, joten FM tuottaa oleellisesti paremman (SNR) D - suorituskyvyn. FM-modulaatiota käytetään yleisradiotoiminnassa. Myös NMT450/900 järjestelmät perustuivat siihen. Häiriökantoaallon vaimentamisesta tuttu esikorostusjälkikorostustekniikka tuottaa kohinan vallitessa noin 10 db:n parannuksen tavanomaiseen FM-ilmaisuun verrattuna. Myös kulmamodulaatioilla esiintyy kynnysilmiö. Se voidaan demonstroida helposti kohinalähteen, diskriminaattorin ja oskiloskoopin avulla. 4 (8)

Jos modulaationindeksiä (kaistanleveyttä) kasvatetaan, pääsee FMvastaanottimeen lisää kohinaa, mikä puolestaan näkyy efektiivisesti kynnyksen ilmenemisen alkamisen siirtymisenä yhä suuremmille (SNR) T -arvoille (tavoitteena tietenkin on, että kynnysilmiö alkaisi vasta pienillä (SNR) T -arvoilla). Kynnysilmiön alkamisen paikkaa (SNR) T -akselilla voidaan siirtää joko taajuuskompressiivisella takaisinkytketyllä silmukalla tai PLLtekniikalla. PLL:n siirroshyöty on noin 2 3 db. Kulmamodulaatioista FM on parempi kuin PM SNR:n kannalta. Kulmamodulaatiot ovat epälineaarisia modulaatiomenetelmiä, joten niiden suorituskykyä voidaan parantaa sallimalla kaistanleveyden kasvu. Epälineaarisuudesta aiheutuu myös kynnysilmiö. Sama kaupankäynti esiintyy PCM-koodauksessa (kvantisointitasojen lisäys). PCM-tekniikassa käytetään aina kompandointitekniikkaa pienten näytearvojen kohottamiseksi kvantisointiportaikolla. Eri modulaatioiden tärkeimmät parametrit on vedetty yhteen seuraavassa taulukossa. Kaistan ja SNR:n välinen kytkentä on selvä. 5 (8)

Analogisten modulaatioiden SNR ja kaistanleveys -vertailu 6 (8)

Luvun 6 tärkeimmät kaavat: 6.4, 6.5, 6.12, 6.13, 6.23, 6.24, 6.31, 6.32, 6.33, 6.35, 6.124, 6.127, 6.128, 6.134, 6.175 Erinomaista radiotekniikkaan liittyvää materiaalia verkosta, jos haluaa laajentaa tietämystään tietoliikenneteoriasta enemmän radiotekniikan suuntaan: http://www.ee.oulu.fi/~kk/atsp/tutoriaalit/liimatainen.pdf http://www.ee.oulu.fi/~kk/atsp/tutoriaalit/asikainen.pdf http://www.ee.oulu.fi/~kk/atsp/tutoriaalit/pesola.pdf 7 (8)

THE END Huh lopultakin! 8 (8)