2.1.8. TAAJUUSJAKOKANAVOINTI (FDM) kanavointi eli multipleksointi tarkoittaa usean signaalin siirtoa samalla siirtoyhteydellä käyttäjien kannalta samanaikaisesti analogisten verkkojen siirtojärjestelmät perustuivat taajuusjakokanavointiin suurimmat kaukoverkon runkoyhteydet olivat 2700-kanavaisia puhekanavat moduloitiin 4 khz välein siirto tehtiin kaapeliyhteyksillä tai radiolinkeillä nykyään käytetään esim. kaapelitelevisioverkoissa radio- ja TVohjelmien siirtoon 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 79 FDM:n periaate siirrettävät signaalit suodatetaan kaistan rajoittamiseksi alipäästösuodattimilla ja kukin signaali moduloidaan omalla kantoaallollaan saadut modulaatiotulokset summataan ja tällä signaalilla voidaan taas moduloida siirtoon soveltuvaa kantoaaltoa vastaanottopäässä signaali suodatetaan ja erilliset taajuuskomponentit ilmaistaan omissa ilmaisimissaan 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 80
FDM:n spektri multipleksoitavien signaalien spektrit kantataajuussignaalin spektri (piirretty vain positiivisilla taajuuksilla heikkoutena ylikuuluminen alikanavasta toiseen (syinä esim. epälineaariset suodattimet ja siirtokanavan epälineaarisuudet) 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 81 FM-sterolähetykset 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 82
2.1.9. SEKOITUS taajuusmuutosta käytetään moduloinnin ja ilmaisun lisäksi myös muista syistä: moduloituja signaaleja käsiteltäessä kantoaaltotaajuutta muutetaan usein käsittelyvaiheiden välillä (eli signaalin spektriä siirretään taajuustasossa korkeammille ja matalammille taajuuksille) esimerkiksi AM-radiovastaanottimissa radiotaajuinen (RF) signaali (540.. 1600 khz) siirretään taajuudelle 455 khz signaalinkäsittelyä varten. sekoitus toteutetaan käytännössä kertomalla signaali sopivantaajuisella paikallisella kantoaallolla ja suodattamalla tulosta Input Multiplier Carrier osillator BPF Bandpass ilter Up- or down onverted signal Sekoittaja (mixer) 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 83 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 84
20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 85 tarkastellaan esimerkiksi DSBSC-signaalia tällöin s(t)a [m(t)]os2π t ja m(t) rajoittuu välille W<<W kun s(t) kerrotaan paikallisella kosinilla, jonka taajuus <, saadaan v 1 (t)½m(t)os[2π( - )t]+½m(t)os[2π( + )t] 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 86
tuloksesta suodatetaan pois jompikumpi termi, riippuen siitä halutaanko signaali siirtää taajuudelle - vai + jos taas >, saadaan sekoitustulokseksi v 1 (t)½m(t)os[2π( - )t]+½m(t)os[2π( + )t], josta voidaan myös suodattaa esiin haluttu signaali Kun halutaan siirtää signaali taajuudelta taajuudelle, käytetään paikallisoskillaattorin taajuutena ± ' 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 87 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 88
Satellite reeiver Television Indoor 10 GHz Reeiver 1 GHz rontend Outdoor esimerkki taajuusmuunnoksesta: satelliittikanavat vastaanotetaan n. 10 GHz taajuudella taajuus on liian suuri siirrettäväksi satelliittivastaanottimelle sellaisenaan antennikaapelissa tapahtuvan vaimennuksen takia vastaanottimen etupäässä (reeiver rontend) tehdään vastaanotetulle signaalille 11 GHz paikallisoskillaattorin avulla alassekoitus, missä muunnetaan taajuus 1 GHz:ksi satelliittivastaanotin saa nyt kaikki alkuperäiset kanavat, mutta alemmalla taajuudella 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 89 6 GHz 4 GHz Uplink 6 GHz 2 GHz 6 GHz 4 GHz Downlink 4 GHz 6 GHz 4 GHz kuvassa on esimerkki yksinkertaistetusta satelliittitoistimesta, jonka kautta saadaan kaksisuuntainen yhteys satelliittimaa-asemien välille ylös- ja alassiirrossa käytetään eri kantoaaltotaajuuksia 6GHz ja 4 GHz taajuuden siirrot tehdään sekoittajilla (2 GHz paikallisoskillaattorin avulla) satelliittitoistimella tarvitaan 100 db suuruusluokkaa olevat vahvistimet, koska signaali vaimenee paljon maan ja satelliitin välillä jos samaa taajuutta käytettäisiin tulevalle ja lähtevälle signaalille samanaikaisesti, olisi vaikea välttää sisäistä kiertoa ratkaisussa molemmat 6 GHz signaalit ovat pienitasoisia ja 4 GHz signaalit suuritasoisia, jolloin vastaanottopuolen suodattimilla voidaan eliminoida lähettimen ja vastaanottimen välinen ylikuuluminen 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 90
2.1.10. SUPERHETERODYNE-VASTAANOTIN superheterodyne on vastaanotin, jossa tulevat lähetteet muutetaan samalle kiinteälle välitaajuudelle vastanotin voidaan virittää ottamaan vastaan eritaajuisia lähetteitä suodatin toimii kiinteällä välitaajuudella ja viritettävän paikallisoskillaattorin avulla siirretään tulevan signaalin taajuus suodattimen taajuudelle paikallisoskillaattorin taajuus ± 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 91 ongelmana on peilitaajuinen lähete, joka siirtyy sekoituksessa samalle välitaajuudelle M M + RF - suotimelle jos jos B RF < 2 + 20-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 92