11/12/2014 BINAARNE FAASMANIPULATSIOON BPSK (Binary Phase Shift Keying) kasutab sümbolite 0 ja 1 edastamiseks signaale, mis erinevad teineteisest 180

Väljavõte

1 BINAARNE FAASMANIPULATSIOON BPSK (Bnary Phase Shft Keyng) kasuta sümolte ja edastamseks sgnaale, ms ernevad tenetesest 8 o faasnhke poolest Aos( ω t), Aos( ω t+ π ), Võ MOULATSIOON IRO Loengumaterjal - Faasmanpulatsoon [I. Müürsepp,J. Berdnkova, A. Mester] Aos(πf t), Aos(πf t), BINAARNE FAASMANIPULATSIOON KONSTELLATSIOONIIAGRAMM Kandesgnaal korrutatakse polarses NRZ formaads ssendsgnaalga (väärtused ±). Kandesgnaal ampltuud moduleermse kägus e muutu. Ülevaatlkuks vsks faasmanpuleertud sgnaalde kujutamsel on konstellatsoondagramm. ak k p ( t k) Φ ( t) Φ ( t) os sn ( πf t), ( πf t), Kus sümol (t) energa on 3 A E 4 BINAARNE FAASMANIPULATSIOON BPSK EMOULAATOR Vgade tekke tõenäosuse mnmeermseks pea kandesgnaal sagedus f olema edastuskruse r täsarvkordne Faasmanpulatsoon PSK edasta sgnaal faas muutustena. Seetõttu saa demoduleermne tomuda anult koherentselt. Vastuvõtja vaja selleks täpse sagedusega ja faasga tugpnget. Koherentne demodulaator arrer reovery (CR) 5 6 Fuqn Xong. gtal modulaton tehnques. Boston (Mass.) ; London : Arteh House, 6 Fuqn Xong. gtal modulaton tehnques. Boston (Mass.) ; London : Arteh House, 6

2 BPSK BITIVEA TÕENÄOSUS BPSK tvea tõenäosus koherentse demoduleermse korral BPSK BITIVEA TÕENÄOSUS Mttekoherentsel demoduleermsel: P e E ferentsaalse modulatsoon korral P Q E P Q E Q E 7 8 BPSK VÕIMSUSE SPEKTRAALTIHEUS M-TASEMELINE PSK BPSK võmsuse spektraalthedus on G A ( f ) sn [( f f ] BPSK ) kus,, K,M ( πf t+ ), Aos θ ( ) π θ M Tavalne kood Gray kood A.44V s E J B r B 9%,7r B 99% r 9 Joons: QPSK KVARATUURNE FAASMANIPULATSIOON QPSK QUARATURE PHASE SHIFT KEYING Kasuta edastuseks kandesgnaal nelja ernevat faas. See võmalda ühe sümolga edastada tt andmed (M4). ( ) π s( t) Aos πf t+, 4,,3,4 θ π 3π 5π 7π,,, Fuqn Xong. gtal modulaton tehnques. Boston (Mass.) ; London : Arteh House, 6

3 QPSK MOULAATOR JA EMOULAATOR QPSK MOULAATOR JA EMOULAATOR Sgnaal moodustatakse kvadratuurmodulaator (IQ-modulaator) al. See kasuta kandesgnaal sünfaasse (nphase I) ja kvadratuurse (quadrature Q) komponend erald moduleermst, msjärel saadud sgnaald ldetakse. ( πf t) Asnθ sn( f t) Aosθ os π t s Φ ( t) + s Φ ( ) Modulaator sn Φ ( ) ja Φ ( t) on ortonormaalsed aasfunktsoond ja t E os( θ) E sn( θ ) A E 3 Bnaarne ssendsgnaal jagatakse järjestk-paralleelse koodmuundur (seral-to-parallel onverter) al kaks korda aeglasemaks kakskttde jadaks. Igale kaksktle letakse taelst (look-up tale LUT) vastavad sgnaald, mlle võmalkud väärtused on + ja. Need juhvad vastavalt sünfaasset (koosnus) kanalt ja kvadratuurset (snus) kanalt. 4 Fuqn Xong. gtal modulaton tehnques. Boston (Mass.) ; London : Arteh House, 6 QPSK MOULAATOR JA EMOULAATOR QPSK MOULAATOR JA EMOULAATOR Näde: Ku kakskt pkkus ss sümolkrurus on r r 5 6 QPSK MOULAATOR JA EMOULAATOR QPSK BITIVEA TÕENÄOSUS Vastuvõtja pea erstama nelja faas. Selleks kasutatakse kahte sünkrodetektort, ms eraldavad vastavalt sgnaald s ja s I Q. Mõlema detektor fltr väljundpnge muutu olenevalt edastatavast sümolst. Sümol lõpphetkel määratud sgnaal järg lea loogka edastatava sümol. QPSK tvea tõenäosus (koherentne QPSK) Es E P Q Q QPSK sümolvea tõenäosus (symol error rate) emodulaator P s Q E s Q E s Suure SNR korral (tänu Gray kood kasutamsele) keht 7 P Ps Q E 8 Fuqn Xong. gtal modulaton tehnques. Boston (Mass.) ; London : Arteh House, 6 3

4 QPSK VÕIMSUSE SPEKTRAALTIHEUS VIITEGA QPSK (OFFSET QPSK, OQPSK) G( f ) A sn ( f ) Vtega QPSK (offset-keyed QPSK, OQPSK) korral vakse kvadratuurkanalsse ajalne vde, ms on poole sümol pkkune: /. Seetõttu e muutu sgnaal komponendd s ja s I Q kunag üheaegselt ja sgnaal ampltuud hüpe on väksem. Samut lhtsustu dekodeermne dferentsaalsel juhtuml. B r B 9%,85r B 99% r A A s( t) si ( t) os( πf t) sq t sn( πf t) < t< Btvea tõenäosus nng võmuses spektraalthedus on samad 9 OQPSK MOULAATOR JA EMOULAATOR OQPSK Modulaator emodulaator Allkas: Fuqn Xong. gtal modulaton tehnques. Boston (Mass.) ; London : Arteh House, 6 OQPSK MOULAATOR Näde: Π/4 - QPSK Kaks dentset konstellatsoon Vähenda faashüpete suurust Üksk sgnaalgraaf haru e lä null Kasutatakse TMA molsdes 3 4 Joons: 4

5 IFERENTSIAALNE FAASMANIPULATSIOON Faasmanpulatsoon edasta dgtaalsgnaal väärtus kandja faasna. Vastuvõtul pea seetõttu kasutama faastundlkku detektort, ms vaja aga kandesgnaal sageduse ja faasga tugpnget. Kandja taastamse lültused on analoogsed ampltuudmodulatsoon juures vaadeldud kvadraatorga lültuse võ Costase lültusega (Costas loop). Nende omapäraks on aga faas mtteühesus väljunds. Ülemnek dferentsaalsele faasmanpulatsoonle PSK võmalda kõrvaldada algfaas määramatuse mõju. Sel juhul edastatakse vad sgnaal muutusele vastav faasnhe, mllest vastuvõtja taasta esalgse dgtaalsgnaal. PSK MOULAATOR PSK modulaator kasuta vtelül, ms sälta eelmse t väärtuse. Loogkalültus summa moodulga anna gal sammul välja sgnaal, ku ssendd on ernevad, ja sgnaal, ku ssendd on ühesugused. Edas järgne ülemnek polaarsele sgnaalle ± nng faasmanpulatsoon. BPSK Modulaator 5 6 Fuqn Xong. gtal modulaton tehnques. Boston (Mass.) ; London : Arteh House, 6 PSK MOULAATOR PSK EMOULAATOR BPSK näde: PSK demodulaator kasuta kandja taastamslültust CR (arrer reovery CR), ms tekta demodulaator tugpnge. Järgne dgtaalsgnaal regenereermne, mda juh sümol sünkrosgnaal. Sellega taastatakse naarsgnaal y k. Edas järgne veel PSK dekooder, kus on vtelül ja loogkatehe summa moodulga. 7 8 PSK EMOULAATOR KOKKUVÕTE On võmalk ka dferentsaalne dekodeermne moduleertud sgnaalga. Selleks tule tektada moduleertud sgnaal vde t pkkuse T võrra. Seda kasutades saa ühendada demodulaator ja dekooder üheks seadmeks. PSK (PHASE SHIFT KEYING) FAASMANIPULATSIOON BINAARNE FAASMANIPULATSIOON BPSK MOULAATOR JA EMOULAATOR KÕRGEMAT JÄRKU (M-TASEMELINE) PSK KVARATUURNE FAASMANIPULATSIOON QPSK VIITEGA QPSK (OQPSK) BPSK emodulaator IFERENTSIAALNE FAASMANIPULATSIOON BPF andpass flter 9 3 5

6 KIRJANUS [] A. Mester. Modulatsoon. Tallnn: TTÜ Krjastus, 999. [] F.Xong. gtal modulaton tehnques. Boston (Mass.) ; London : Arteh House, 6. [3] Q-funktsoon väärtuste tael