Основы телекоммуникаций. Виды модуляции и манипуляции первичных сигналов. (Тема 1.7)

Сентябрь 14, 2022

Главная
Алгебра
Основы телекоммуникаций. Виды модуляции и манипуляции первичных сигналов. (Тема 1.7)

Содержание

2. УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ 1. МЕТОДЫ АНАЛОГОВОЙ МОДУЛЯЦИИ. 2. ИМПУЛЬСНЫЕ МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ. 3. СИГНАЛЫ С ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ.
3. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МОДУЛЯЦИИ НЕСУЩИЙ СИГНАЛ МОДУЛИРУЮЩИЙ СИГНАЛ МОДУЛИРОВАННЫЙ СИГНАЛ СМЕСИТЕЛЬ Модуляцией называется процесс изменения одного
4. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МОДУЛЯЦИИ А(t) = А0 sin( ω0 t + φ0 ) А0 амплитуда гармонического
5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДУЛЯЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПЕКТРАЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УСТОЙЧИВОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЯМ КАНАЛА ПЕРЕДАЧИ ТРЕБОВАНИЯ К ЛИНЕЙНОСТИ УСИЛИТЕЛЕЙ
6. АНАЛОГОВАЯ МОДУЛЯЦИИ АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ С ОДНОЙ БОКОВОЙ ПОЛОСОЙ БАЛАНСНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ АНАЛОГОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ АМПЛИТУДНАЯ
7. БАЛАНСНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ Амплитудная модуляция (АМ) сводится к изменению амплитуды сигнала несущей частоты в соответствии с
8. АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ Недостатки АМ: низкая эффективность использования мощности передатчика, широкая полоса частот, вдвое превышающая ширину спектра
9. УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ -А +А t t UНЧ UНЕС Частотная, фазовая модуляции (ЧМ, ФМ) – угловые методы
10. УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ Достоинством ЧМ (ФМ) по сравнению с АМ: является более высокая помехоустойчивость угловых методов модуляции.
11. ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ АМПЛИТУДНО ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (АИМ) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ШИМ) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ЧИМ) ФАЗОВО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ФИМ)
12. АМПЛИТУДНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ t +А +А +А t t t1 t2 А АИМ характеризуется низкой
13. ШИРОТНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ t +А +А +А t t t1 t2 ШИМ более помехоустойчива, но
14. ЧАСТОТНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ t +А t t +А +А t1 t2
15. ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ t t t +А +А +А t1 t2
16. ОГРАНИЧИТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ COMP КОМПАРАТОР
17. ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ t +А +А +А t t +А t +А t
18. ЦИФРОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ Цифровая модуляция — процесс преобразования цифровых символов в сигналы, совместимые с характеристиками канала связи.
19. При цифровой модуляции используют чаще всего дискретные последовательности двоичных символов — двоичных кодов. Закодированный первичный аналоговый
20. НЕ ВОЗВРАЩАЮЩИЙСЯ В НУЛЬ КОД – NRZ (Non Return to Zero) Является простейшим линейным кодом, широко
21. НЕ ВОЗВРАЩАЮЩИЙСЯ В НУЛЬ КОД – NRZ (Non Return to Zero) — биполярный NRZ-код. В биполярном
22. АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Амплитудная манипуляция (АМн; иначе ИКМ-АМ, или цифровая амплитудная модуляция — ЦАМ; amplitude shift keying
23. ЧАСТОТНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Частотная манипуляция (ЧМн; иначе ИКМ-ЧМ, или цифровая частотная модуляция — ЦЧМ; frequency shift keying
24. ПРИНЦИП ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИИ
25. ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Фазовая манипуляция (ФМн; иначе ИКМ-ФМ, или цифровая фазовая модуляция — ЦФМ; phase shift keying
26. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Относительная фазовая манипуляция (ОФМ; differential phase shift keying — DPSK. Изменение фазы несущего
27. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ На практике цифровую фазовую манипуляцию применяют при небольшом числе возможных значений начальной фазы
28. КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ При квадратурной амплитудной модуляции (QAM) передаваемый сигнал модулирует и амплитуду, и фазу несущего
29. КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Квадратурный модулятор является универсальным устройством, которое может быть использовано для получения сигнала линейно-модулированной
30. КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ График сигнала с квадратурной манипуляцией, сформированный с использованием 16-точечного «квадратного» созвездия, оказывается не
31. МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ СИГНАЛЫ Для разных видов манипуляции существуют методы, позволяющие передавать не только 0 и 1 в
32. МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ СИГНАЛЫ BPSK Binary Phase Shift Keying является обычной бинарной фазовой манипуляцией, позволяет закодировать 1 бит
33. КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ МОДУЛЯЦИИ С РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА ФАЗОВАЯ (ОТНОСИТЕЛЬНО ФАЗОВАЯ) МОДУЛЯЦИЯ НЕСУЩЕГО КОЛЕБАНИЯ ЦИФРОВОЙ КОДОВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ С
34. СИСТЕМЫ С ПРЯМЫМ РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА
35. СИСТЕМЫ С ПРЯМЫМ РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА ПЕРЕДАЧА ПРИЕМ
36. РАСШИРЕНИЕ СПЕКТРА НА ОСНОВЕ ППРЧ
38. Скачать презентацию

Слайд 2

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
1. МЕТОДЫ АНАЛОГОВОЙ МОДУЛЯЦИИ.
2. ИМПУЛЬСНЫЕ МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ.
3. СИГНАЛЫ С

ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ.

Слайд 3

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МОДУЛЯЦИИ
НЕСУЩИЙ
СИГНАЛ
МОДУЛИРУЮЩИЙ СИГНАЛ
МОДУЛИРОВАННЫЙ СИГНАЛ
СМЕСИТЕЛЬ
Модуляцией называется процесс изменения

одного из параметров ВЧ сигнала в соответствии с передаваемым сообщением.

Слайд 4

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МОДУЛЯЦИИ
А(t) =
А0
sin(
ω0
t +
φ0
)
А0
амплитуда гармонического колебания;
частота гармонического колебания;
фаза

гармонического колебания.

ω0

φ0

АНАЛОГОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ

ЦИФРОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ

ГАРМОНИЧЕСКИЙ СИГНАЛ (УЗКИЙ СПЕКТР)

Слайд 5

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДУЛЯЦИИ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
СПЕКТРАЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
УСТОЙЧИВОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЯМ КАНАЛА

ПЕРЕДАЧИ

ТРЕБОВАНИЯ К ЛИНЕЙНОСТИ УСИЛИТЕЛЕЙ

СЛОЖНОСТЬ РЕАЛИЗАЦИИ МОДЕМОВ

Слайд 6

АНАЛОГОВАЯ МОДУЛЯЦИИ
АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ С ОДНОЙ БОКОВОЙ ПОЛОСОЙ
БАЛАНСНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
АНАЛОГОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
АМПЛИТУДНАЯ

МОДУЛЯЦИЯ

УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ

КВАДРАТУРНАЯ
МОДУЛЯЦИЯ

СИГНАЛЬНО-КОДОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ

ЛИНЕЙНАЯ ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ

ФАЗОВАЯ
МОДУЛЯЦИЯ

Слайд 7

БАЛАНСНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Амплитудная модуляция (АМ) сводится к изменению амплитуды сигнала несущей

частоты в соответствии с передаваемым сообщением

0,3

ω - 3,4

ω + 3,4

UНЧ

UНЕС

UАМС

3,4

∆ω кГц

ω - 0,3

НБПЧ

ω + 0,3

ВБПЧ

Слайд 8

АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Недостатки АМ:
низкая эффективность использования мощности передатчика,
широкая полоса частот,

вдвое превышающая ширину спектра модулирующего сигнала

Достоинства АМ:
- простые конструкции РПУ.

Однополосная модуляция (ОМ) - является вариантом АМ с подавленной несущей и подавленной одной из боковых составляющих спектра.

Достоинства однополосной модуляции:
1. При однополосной модуляции мощность передатчика используется только для передачи полезного сигнала (сигнала, несущего информацию), за счет чего получить выигрыш в уровне сигнала как минимум в 4 раза.
2. За счет снижения полосы РПУ в два раза снижаются его шумы, т.е. ещё получается выигрыш в отношении сигнал/шум ещё в 2 раза.

Слайд 9

УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
-А
+А
t
t
UНЧ
UНЕС
Частотная, фазовая модуляции (ЧМ, ФМ) – угловые методы модуляции.
В

этом случае амплитуда сигнала неизменна, а частота и фаза изменяются в соответствии с передаваемым сообщением.

Слайд 10

УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Достоинством ЧМ (ФМ) по сравнению с АМ:
является более высокая помехоустойчивость

угловых методов модуляции. Помехи, возникающие при распространении сигнала в атмосфере, приводят в основном к изменению амплитуды принимаемого сигнала, но не его частоты; поэтому при АМ помеховый сигнал добавляется к полезному сигналу, искажая его, чего нет при ЧМ, т.к. при нем в РПУ используется амплитудный ограничитель, что позволяет избавиться от паразитной АМ (помеховой АМ).
Использование ЧМ и ФМ – эффективное средство борьбы с паразитной АМ и достоинством ЧМ является возможность применения амплитудных ограничителей.

Слайд 11

ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
АМПЛИТУДНО ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (АИМ)
ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ШИМ)
ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ЧИМ)
ФАЗОВО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ФИМ)

Слайд 12

АМПЛИТУДНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
+А
+А
+А
t
t
t1
t2
А
АИМ характеризуется низкой помехоустойчивостью.

Слайд 13

ШИРОТНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
+А
+А
+А
t
t
t1
t2
ШИМ более помехоустойчива, но широкая полоса РПУ,

соответствующая минимальной τи, приводит к возрастанию шумов, таким образом к снижению помехоустойчивости.

Слайд 14

ЧАСТОТНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
+А
t
t
+А
+А
t1
t2

Слайд 15

ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
t
t
+А
+А
+А
t1
t2

Слайд 16

ОГРАНИЧИТЕЛЬ
АМПЛИТУДЫ
ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР
ГЕНЕРАТОР
ПИЛООБРАЗНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
COMP
КОМПАРАТОР

Слайд 17

ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
+А
+А
+А
t
t
+А
t
+А
t

Слайд 18

ЦИФРОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Цифровая модуляция — процесс преобразования цифровых символов в

сигналы, совместимые с характеристиками канала связи.
Каждому возможному значению передаваемого символа ставятся в соответствие некоторые параметры аналогового несущего колебания.

Манипуляция - способ цифровой модуляции, когда параметры несущего колебания меняются скачкообразно.

Слайд 19

При цифровой модуляции используют чаще всего дискретные последовательности двоичных символов

— двоичных кодов.
Закодированный первичный аналоговый сигнал e(t), представляющий собой последовательность кодовых символов {еn} = еn (k) (n = О, 1, 2, 3, ... — порядковый номер символа; к — номер позиции кода; m — основание кода, т. е. число различных его элементов, которые преобразуются в последовательность элементов (посылок) сигнала {Un(t)} путем воздействия кодовых символов на высокочастотное несущее колебание UН(t).
Как правило, используют двоичные коды т.е. m=2. Обычно посредством модуляции частота или фаза несущего в радиоимпульсе изменяется по закону, определяемому цифровым кодом.

ЦИФРОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ

Слайд 20

НЕ ВОЗВРАЩАЮЩИЙСЯ В НУЛЬ КОД – NRZ
(Non Return to Zero)

Является простейшим линейным кодом, широко применяемым на практике.
Существуют две разновидности этого кода:
— униполярный NRZ-код.
В униполярном NRZ-коде логической единице соответствует прямоугольный импульс положительной полярности, а логическому нулю — нулевое напряжение (пауза).

Слайд 21

НЕ ВОЗВРАЩАЮЩИЙСЯ В НУЛЬ КОД – NRZ
(Non Return to Zero)

— биполярный NRZ-код.
В биполярном NRZ-коде логической единице соответствует прямоугольный импульс положительной полярности, а логическому нулю — прямоугольный импульс отрицательной полярности.

Положительное или отрицательное напряжение на выходе кодера сохраняется неизменным в течение длительности символа, что и определяет термин «не возвращающийся в нуль» код. Длительность импульсов и пауз в NRZ-кодах равна длительности одного символа (бита) информации

Слайд 22

АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
Амплитудная манипуляция (АМн; иначе ИКМ-АМ, или цифровая амплитудная

модуляция — ЦАМ; amplitude shift keying — ASK).

Битовому символу «1» при ИКМ-АМ соответствует передача несущего колебания в течение времени τИ (длительность посылки), символу «0» — отсутствие колебания (пауза) на таком же временном интервале.

Слайд 23

ЧАСТОТНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
Частотная манипуляция (ЧМн; иначе ИКМ-ЧМ, или цифровая частотная

модуляция — ЦЧМ; frequency shift keying — FSK).
При ИКМ-ЧМ передача несущего с частотой f0 соответствует символу «1», а передача колебания с частотой f1 — символу «0».

Слайд 24

ПРИНЦИП ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА
ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИИ

Слайд 25

ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
Фазовая манипуляция (ФМн; иначе ИКМ-ФМ, или цифровая фазовая модуляция

— ЦФМ; phase shift keying — PSK).
При двоичной ИКМ-ФМ фаза несущей меняется на 180° при каждом переходе символов от «1» к «0» и от «0» к «1».

Слайд 26

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
Относительная фазовая манипуляция (ОФМ; differential phase shift keying — DPSK.
Изменение

фазы несущего сигнала на 1800 происходит при каждом «приходе» логической «1» - символ «0» передается отрезком синусоиды с начальной фазой предшествующего элемента сигнала, а символ «1» — таким же отрезком с начальной фазой, отличающейся от начальной фазы предшествующего элемента на 180°.

Слайд 27

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
На практике цифровую фазовую манипуляцию применяют при небольшом

числе возможных значений начальной фазы — как правило, 2, 4 или 8.

При ОФМ передача сообщения начинается с посылки одного не несущего передаваемой информации элемента, который служит лишь опорным (эталонным) сигналом для сравнения фазы последующего элемента. Каждому информационному биту ставится в соответствие не абсолютное значение фазы, а ее изменение относительно предыдущего значения.

Так как на практике при приеме сигнала сложно определить абсолютное значение начальной фазы, то проще определять относительный фазовый сдвиг между двумя соседними символами.

Слайд 28

КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
При квадратурной амплитудной модуляции (QAM) передаваемый сигнал модулирует

и амплитуду, и фазу несущего колебания. Это происходит одновременно и независимо.
Квадратурное представление сигналов является удобным и достаточно универсальным средством их описания. Заключается оно в представлении колебания линейной комбинацией из двух ортогональных составляющих - косинусоидальной и синусоидальной:

где ak и bk - биполярные дискретные величины

Слайд 29

КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ

Квадратурный модулятор является универсальным устройством, которое

может быть использовано для получения сигнала линейно-модулированной несущей с двумя боковыми полосами, включая такие виды, как фазовая и амплитудно-фазовая модуляции.

Основу модулятора составляют два балансных модулятора и сумматор ВЧ сигналов, на выходе которого образуется квадратурномодулированный сигнал u(t). Несущие, поступающие на опорные входы балансных модуляторов, имеют взаимный фазовый сдвиг 90°, то есть находятся в квадратуре. Входные модулирующие сигналы uI и uQ являются квантованными по уровню и дискретными во времени. Длительность их тактового интервала определяется частотой тактирования. Таким образом, входные сигналы — это сигналы с амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ) в основной полосе. При НЧ фильтрации модулирующих сигналов модулированный сигнал также локализуется по спектру и согласуется с выделенной полосой частот канала.

Слайд 30

КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ

График сигнала с квадратурной манипуляцией, сформированный

с использованием 16-точечного «квадратного» созвездия, оказывается не очень наглядным из-за смешанного (амплитудно-фазового) характера модуляции. Изменения амплитуды и фазы при переходе от одного символа к другому могут быть небольшими и плохо заметными на графике.

Слайд 31

МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ СИГНАЛЫ

Для разных видов манипуляции существуют методы, позволяющие передавать

не только 0 и 1 в рамках одного сигнала, такие методы получили название многопозиционные.
Суть этих методов в том, что один элемент линейного сигнала несет информацию о большем числе битов, чем в обычных двухпозиционных методах. Работает это очень просто. Например, в многопозиционной амплитудной манипуляции зададим не 2 амплитуды, которые будут кодировать 0 или 1, а 4, которые будут соответствовать 00, 01, 10, 11 по мере увеличения амплитуды. Для многопозиционной частотной манипуляции используется больше частот, а для многопозиционной фазовой манипуляции, соответственно, больше сдвигов. Да, это действительно позволяет повысить удельную скорость передачи информации, но при этом начинают возникать ошибки, связанные с погрешностью передачи.

Слайд 32

МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ СИГНАЛЫ

BPSK
Binary Phase Shift Keying является обычной бинарной фазовой

манипуляцией, позволяет закодировать 1 бит информации за сигнал.

Quadrature Phase Shift Keying переводится как квадратурная фазовая манипуляция и представляет собой разделение на 4 фазы, которые позволяют закодировать 2 бита за сигнал.

8 Phase Shift Keying представляет собой разделение на 8 фаз, которые позволяют закодировать 3 бита за сигнал.

Слайд 33

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ МОДУЛЯЦИИ
С РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА
ФАЗОВАЯ (ОТНОСИТЕЛЬНО ФАЗОВАЯ) МОДУЛЯЦИЯ НЕСУЩЕГО

КОЛЕБАНИЯ ЦИФРОВОЙ КОДОВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ С ЧАСТОТОЙ СЛЕДОВАНИЯ СИМВОЛОВ, ВО МНОГО РАЗ ПРЕВОСХОДЯЩЕЙ СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ.
Системы связи, использующие этот метод, получили название систем с фазоманипулированными широкополосными сигналами (ФМ-ШПС). В настоящее время в различной технической литературе можно найти аналогичное название данного метода, например расширение спектра методом прямой последовательности (DSSS — Direct Sequence Spread Spectrum);
МОДУЛЯЦИЯ НЕСУЩЕГО КОЛЕБАНИЯ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ (СДВИГА) ЕГО ЧАСТОТЫ В ДИСКРЕТНЫЕ МОМЕНТЫ ВРЕМЕНИ.
Такой метод называется псевдослучайной, или программной, перестройкой рабочих частот (ППРЧ), что аналогично расширению спектра методом перескока частоты (FHSS — Frequency Hopping Spread Spectrum) с точки зрения происходящих физических процессов.

Слайд 34

СИСТЕМЫ С ПРЯМЫМ РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА

Слайд 35

СИСТЕМЫ С ПРЯМЫМ РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА
ПЕРЕДАЧА
ПРИЕМ

Слайд 36

Основы телекоммуникаций. Виды модуляции и манипуляции первичных сигналов. (Тема 1.7)

Содержание

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ 1. МЕТОДЫ АНАЛОГОВОЙ МОДУЛЯЦИИ. 2. ИМПУЛЬСНЫЕ МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ.3. СИГНАЛЫ С

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МОДУЛЯЦИИНЕСУЩИЙ СИГНАЛМОДУЛИРУЮЩИЙ СИГНАЛМОДУЛИРОВАННЫЙ СИГНАЛСМЕСИТЕЛЬ Модуляцией называется процесс изменения

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МОДУЛЯЦИИА(t) = А0sin(ω0t +φ0)А0амплитуда гармонического колебания;частота гармонического колебания;фаза

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДУЛЯЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПЕКТРАЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УСТОЙЧИВОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЯМ КАНАЛА

АНАЛОГОВАЯ МОДУЛЯЦИИАМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ С ОДНОЙ БОКОВОЙ ПОЛОСОЙБАЛАНСНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯАНАЛОГОВАЯ МОДУЛЯЦИЯАМПЛИТУДНАЯ

БАЛАНСНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯАмплитудная модуляция (АМ) сводится к изменению амплитуды сигнала несущей

АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯНедостатки АМ: низкая эффективность использования мощности передатчика, широкая полоса частот,

УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ-А+АttUНЧUНЕСЧастотная, фазовая модуляции (ЧМ, ФМ) – угловые методы модуляции. В

УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯДостоинством ЧМ (ФМ) по сравнению с АМ:является более высокая помехоустойчивость

ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯАМПЛИТУДНО ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (АИМ)ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ШИМ)ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ЧИМ)ФАЗОВО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ФИМ)

АМПЛИТУДНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ t+А+А+Аttt1t2ААИМ характеризуется низкой помехоустойчивостью.

ШИРОТНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ t+А+А+Аttt1t2ШИМ более помехоустойчива, но широкая полоса РПУ,

ЧАСТОТНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ t+Аtt+А+Аt1t2

ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ ttt+А+А+Аt1t2

ОГРАНИЧИТЕЛЬ АМПЛИТУДЫФАЗОВО - ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОРГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГОНАПРЯЖЕНИЯCOMPКОМПАРАТОР

ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ t+А+А+Аtt+Аt+Аt

ЦИФРОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ Цифровая модуляция — процесс преобразования цифровых символов в

При цифровой модуляции используют чаще всего дискретные последовательности двоичных символов

НЕ ВОЗВРАЩАЮЩИЙСЯ В НУЛЬ КОД – NRZ (Non Return to Zero)

НЕ ВОЗВРАЩАЮЩИЙСЯ В НУЛЬ КОД – NRZ (Non Return to Zero)

АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Амплитудная манипуляция (АМн; иначе ИКМ-АМ, или цифровая амплитудная

ЧАСТОТНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Частотная манипуляция (ЧМн; иначе ИКМ-ЧМ, или цифровая частотная

ПРИНЦИП ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИИ

ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Фазовая манипуляция (ФМн; иначе ИКМ-ФМ, или цифровая фазовая модуляция

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Относительная фазовая манипуляция (ОФМ; differential phase shift keying — DPSK. Изменение

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ На практике цифровую фазовую манипуляцию применяют при небольшом

КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯПри квадратурной амплитудной модуляции (QAM) передаваемый сигнал модулирует

КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ Квадратурный модулятор является универсальным устройством, которое

КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ График сигнала с квадратурной манипуляцией, сформированный

МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ СИГНАЛЫ Для разных видов манипуляции существуют методы, позволяющие передавать

МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ СИГНАЛЫ BPSKBinary Phase Shift Keying является обычной бинарной фазовой

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ МОДУЛЯЦИИ С РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА ФАЗОВАЯ (ОТНОСИТЕЛЬНО ФАЗОВАЯ) МОДУЛЯЦИЯ НЕСУЩЕГО

СИСТЕМЫ С ПРЯМЫМ РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА

СИСТЕМЫ С ПРЯМЫМ РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА ПЕРЕДАЧАПРИЕМ

РАСШИРЕНИЕ СПЕКТРА НА ОСНОВЕ ППРЧ

Похожие презентации

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
1. МЕТОДЫ АНАЛОГОВОЙ МОДУЛЯЦИИ.
2. ИМПУЛЬСНЫЕ МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ.
3. СИГНАЛЫ С

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МОДУЛЯЦИИ
НЕСУЩИЙ
СИГНАЛ
МОДУЛИРУЮЩИЙ СИГНАЛ
МОДУЛИРОВАННЫЙ СИГНАЛ
СМЕСИТЕЛЬ
Модуляцией называется процесс изменения

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МОДУЛЯЦИИ
А(t) =
А0
sin(
ω0
t +
φ0
)
А0
амплитуда гармонического колебания;
частота гармонического колебания;
фаза

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДУЛЯЦИИ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
СПЕКТРАЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
УСТОЙЧИВОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЯМ КАНАЛА

АНАЛОГОВАЯ МОДУЛЯЦИИ
АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ С ОДНОЙ БОКОВОЙ ПОЛОСОЙ
БАЛАНСНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
АНАЛОГОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
АМПЛИТУДНАЯ

БАЛАНСНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Амплитудная модуляция (АМ) сводится к изменению амплитуды сигнала несущей

АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Недостатки АМ:
низкая эффективность использования мощности передатчика,
широкая полоса частот,

УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
-А
+А
t
t
UНЧ
UНЕС
Частотная, фазовая модуляции (ЧМ, ФМ) – угловые методы модуляции.
В

УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Достоинством ЧМ (ФМ) по сравнению с АМ:
является более высокая помехоустойчивость

АМПЛИТУДНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
+А
+А
+А
t
t
t1
t2
А
АИМ характеризуется низкой помехоустойчивостью.

ШИРОТНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
+А
+А
+А
t
t
t1
t2
ШИМ более помехоустойчива, но широкая полоса РПУ,

ЧАСТОТНО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
+А
t
t
+А
+А
t1
t2

ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
t
t
+А
+А
+А
t1
t2

ОГРАНИЧИТЕЛЬ
АМПЛИТУДЫ
ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР
ГЕНЕРАТОР
ПИЛООБРАЗНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
COMP
КОМПАРАТОР

ФАЗОВО - ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
t
+А
+А
+А
t
t
+А
t
+А
t

ЦИФРОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Цифровая модуляция — процесс преобразования цифровых символов в

НЕ ВОЗВРАЩАЮЩИЙСЯ В НУЛЬ КОД – NRZ
(Non Return to Zero)

НЕ ВОЗВРАЩАЮЩИЙСЯ В НУЛЬ КОД – NRZ
(Non Return to Zero)

АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
Амплитудная манипуляция (АМн; иначе ИКМ-АМ, или цифровая амплитудная

ЧАСТОТНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
Частотная манипуляция (ЧМн; иначе ИКМ-ЧМ, или цифровая частотная

ПРИНЦИП ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА
ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИИ

ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
Фазовая манипуляция (ФМн; иначе ИКМ-ФМ, или цифровая фазовая модуляция

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
Относительная фазовая манипуляция (ОФМ; differential phase shift keying — DPSK.
Изменение

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
На практике цифровую фазовую манипуляцию применяют при небольшом

КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
При квадратурной амплитудной модуляции (QAM) передаваемый сигнал модулирует

КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ

Квадратурный модулятор является универсальным устройством, которое

КВАДРАТУРНАЯ АМПЛИТУДНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ

График сигнала с квадратурной манипуляцией, сформированный

МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ СИГНАЛЫ

Для разных видов манипуляции существуют методы, позволяющие передавать

МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ СИГНАЛЫ

BPSK
Binary Phase Shift Keying является обычной бинарной фазовой

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ МОДУЛЯЦИИ
С РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА
ФАЗОВАЯ (ОТНОСИТЕЛЬНО ФАЗОВАЯ) МОДУЛЯЦИЯ НЕСУЩЕГО

СИСТЕМЫ С ПРЯМЫМ РАСШИРЕНИЕМ СПЕКТРА
ПЕРЕДАЧА
ПРИЕМ