Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Διαμόρφωση κατά πλάτος Διαμόρφωση κατά πλάτος (Amplitude Modulation – AM) Ονομάζεται η διαμόρφωση όπου το σήμα πληροφορίας διαμορφώνει το πλάτος του φέροντος.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Διαμόρφωση κατά πλάτος Διαμόρφωση κατά πλάτος (Amplitude Modulation – AM) Ονομάζεται η διαμόρφωση όπου το σήμα πληροφορίας διαμορφώνει το πλάτος του φέροντος."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Διαμόρφωση κατά πλάτος Διαμόρφωση κατά πλάτος (Amplitude Modulation – AM) Ονομάζεται η διαμόρφωση όπου το σήμα πληροφορίας διαμορφώνει το πλάτος του φέροντος. Π.χ.: Σήμα πληροφορίας d(t), όπως η φωνή μας και σήμα φορέας, σήμα με κατάλληλη συχνότητα (μακρά, μεσαία, βραχέα) ώστε να μεταδοθεί στο περιβάλλον και οι ραδιοφωνικοί σταθμοί να το λαμβάνουν.

2 Διαμόρφωση κατά πλάτος Διαμόρφωση κατά πλάτος (Amplitude Modulation – AM) μ Συντελεστής διαμόρφωσης μ Ορίζεται: όπου A max, A min το μέγιστο και το ελάχιστο πλάτος του διαμορφωμένου σήματος. μμικρότερος1 Είναι καθαρός αριθμός και εκφράζεται με ποσοστό σε %. Στη ραδιοφωνία ο συντελεστής μ είναι μικρότερος του 1.

3 Διαμόρφωση κατά πλάτος Διαμόρφωση κατά πλάτος (Amplitude Modulation – AM)

4 Πεδίο συχνοτήτων Αποτελείται από την κεντρική συχνότητα (f c ) και τις συχνότητες του σήματος πληροφορίας μετατοπισμένες σε δύο πλευρικές περιοχές συχνοτήτων γύρω από τον κεντρική συχνότητα f c (f c -f m & f c +f m ). Οι περιοχές αυτές ονομάζονται πάνω πλευρική ζώνη (Upper Side Band – USB) και κάτω πλευρική ζώνη (Lower Side Band – LSB)

5 Διαμόρφωση κατά πλάτος Διαμόρφωση κατά πλάτος (Amplitude Modulation – AM) Πεδίο συχνοτήτων Εύρος Ζώνης BW f του σήματος ΑΜ ισούται με το διπλάσιο της μέγιστης συχνότητας f m του σήματος πληροφορίας (φωνή) και δίνεται από τον τύπο:

6 Διαμόρφωση κατά πλάτος Διαμόρφωση κατά πλάτος (Amplitude Modulation – AM) Άσκηση: Υπολογίστε το εύρος ζώνης ενός ΑΜ σήματος, όταν το σήμα πληροφορίας έχει συχνότητα 8 kHz. Σχεδιάστε το φασματικό περιεχόμενο του σήματος αυτού.

7 Διαμόρφωση κατά συχνότητα Διαμόρφωση κατά συχνότητα (Frequency Modulation – FM) διαμόρφωση μεταβάλλει Ονομάζεται η διαμόρφωση όπου το σήμα πληροφορίας διαμορφώνει/μεταβάλλει τη συχνότητα του φέροντος. γωνιακή συχνότητα ω του φέροντος μεταβάλλεται γραμμικά με το πλάτος του σήματος πληροφορίας γύρω από μια μέση τιμή Π.χ.: Σήμα πληροφορίας d(t), όπως η φωνή μας μεταβάλλει (ή διαμορφώνει) τη συχνότητα του φέροντος σήματος C(t). Δηλαδή η γωνιακή συχνότητα ω του φέροντος μεταβάλλεται γραμμικά με το πλάτος του σήματος πληροφορίας γύρω από μια μέση τιμή.

8 Διαμόρφωση κατά συχνότητα Διαμόρφωση κατά συχνότητα (Frequency Modulation – FM)

9 β Συντελεστής διαμόρφωσης β Ορίζεται: όπου Δf s είναι η απόκλιση συχνότητας (frequency deviation) του σήματος FM ή η μέγιστη μεταβολή της συχνότητας του φέροντος λόγω της διαμόρφωσης και f m η μέγιστη συχνότητα του σήματος πληροφορίας. Γνωρίζουμε ότι:

10 Διαμόρφωση κατά συχνότητα Διαμόρφωση κατά συχνότητα (Frequency Modulation – FM) αρμονικές Το σήμα FM, αποτελείται απ’ ένα πλήθος συχνοτήτων, που ονομάζονται αρμονικές και βρίσκονται γύρω από την κεντρική συχνότητα. Εύρος ζώνης συχνοτήτωνBW f 95% της ολικής ενέργειας Εύρος ζώνης συχνοτήτων (Bandwith) BW f του σήματος FM, ορίζεται η περιοχή συχνοτήτων στην οποία συγκεντρώνεται το 95% της ολικής ενέργειας του σήματος και υπολογίζεται πρακτικά από τη σχέση:

11 Διαμόρφωση κατά συχνότητα Διαμόρφωση κατά συχνότητα (Frequency Modulation – FM) Παράδειγμα αναπαράστασης σήματος FM στο πεδίο συχνοτήτων

12 Διαμόρφωση κατά συχνότητα Διαμόρφωση κατά συχνότητα (Frequency Modulation – FM) Πλεονεκτεί Πλεονεκτεί έναντι της AM διαμόρφωσης: 1 ον : παρουσιάζει καλύτερη ανοχή στο θόρυβο. 2 ον : μεγαλύτερη πιστότητα Μειονέκτημα Μειονέκτημα της: ο μικρός αριθμός καναλιών για την ίδια περιοχή συχνοτήτων, που αντιμετωπίζεται από την μικρή εμβέλεια τω ραδιοφωνικών σηματων.

13 Διαμόρφωση κατά συχνότητα Διαμόρφωση κατά συχνότητα (Frequency Modulation – FM) Άσκηση: 1 η : Υπολογίστε το εύρος ζώνης ενός FM σήματος όταν το σήμα πληροφορίας έχει συχνότητα 8 kHz. Σχεδιάστε το φασματικό περιεχόμενο του σήματος αυτού. 2 η : Έστω ένα σήμα πληροφορίας συχνότητας 4 kHz. Το σήμα διαμορφώνεται αρχικά κατά πλάτος και το ίδιο σήμα διαμορφώνεται στη συνέχεια κατά συχνότητα. Υπολογίστε όλα τα βασικά μεγέθη τόσο του προκύπτοντος ΑΜ σήματος, όσο και του αντίστοιχου FM σήματος. Ποια τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα των δύο μεθόδων διαμόρφωσης;

14 Βασικές Τεχνικές Αναλογικής Μετάδοσης Ψηφιακών Σημάτων Επειδή το ψηφιακό σήμα χρησιμοποιεί μεγαλύτερο εύρος ζώνης από το αναλογικό γι’ αυτό χρησιμοποιούμε για τη μετάδοσή τους ειδικές τεχνικές διαμόρφωσης που στηρίζονται όμως στις διαμορφώσεις AM και FM. Ταχύτητα διαμόρφωσης ρυθμό μεταβολής αριθμό των μεταβολών Ταχύτητα διαμόρφωσης (baud rate) ενός αναλογικού σήματος – φέροντος από ένα ψηφιακό σήμα πληροφορίας, ονομάζουμε το ρυθμό μεταβολής του αναλογικού σήματος μετά τη διαμόρφωση και συμβολίζει τον αριθμό των μεταβολών του αναλογικού σήματος ανά δευτερόλεπτο.

15 Βασικές Τεχνικές Αναλογικής Μετάδοσης Ψηφιακών Σημάτων 1 η : ASK 1 η : Ψηφιακή Διαμόρφωση Πλάτους (Amplitude Shift Keying – ASK) Η δουλειά του δέκτη στην περίπτωση των ψηφιακών σημάτων είναι πιο απλή, μιας και το μόνο που κάνει είναι να παρακολουθεί χονδρικά το πλάτος του λαμβανόμενου ASK σήματος και να κρίνει αν λαμβάνει τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή «0» ή «1». Επειδή ο θόρυβος επηρεάζει το πλάτος, έτσι και τα σήματα ASK είναι επιρρεπή στο θόρυβο και ιδιαίτερα στις υψηλές ταχύτητες μετάδοσης.

16 Βασικές Τεχνικές Αναλογικής Μετάδοσης Ψηφιακών Σημάτων

17 2 η : FSK 2 η : Ψηφιακή Διαμόρφωση Συχνότητας (Frequency Shift Keying – FSK) Στην απλούστερη περίπτωση θεωρούμε μια συχνότητα για την λογική τιμή «1» και άλλη συχνότητα για την λογική τιμή «0».

18 Βασικές Τεχνικές Αναλογικής Μετάδοσης Ψηφιακών Σημάτων Μια σημαντική παρατήρηση για τις δύο παραπάνω διαμορφώσεις είναι ότι καταλαμβάνουν αρκετά μεγάλο εύρος ζώνης, κάτι που είναι δυσεύρετο στις σύγχρονες επικοινωνίες, γι’ αυτό χρησιμοποιούμε νεώτερες τεχνικές διαμόρφωσεις.

19 Πολυπλεξία Τι παρατηρείτε στην διπλανή εικόνα; Πόσες ζεύξεις (συνδέσεις ) πρέπει έχουμε για να επικοινωνούν οι διπλανοί συνδρο- μητές; Πως λύθηκε το πρόβλημα της απαίτησης ξεχωριστών καναλιών επικοινωνίας για κάθε ζεύξη;

20 Πολυπλεξία Πολυπλεξία Πολυπλεξία (multiplexing) ονομάζεται η τεχνική εκείνη που συνθέτει δεδομένα από διαφορετικούς χρήστες, προκειμένου να περάσουν όλα από το ίδιο φυσικό κανάλι μετάδοσης. Πλεονέκτημά της Πλεονέκτημά της: η εξοικονόμηση τηλεπικοινωνιακών πόρων. Είδη:TDMFDM Είδη: (α) Πολυπλεξία Χρόνου TDM και (β) Πολυπλεξία Συχνότητας FDM

21 Πολυπλεξία Χρόνου (Time division multiplexing – TDM ) Πότε είναι αυτή δυνατή; ίση ή μεγαλύτερη Όταν η ταχύτητα μετάδοσης του καναλιού επικοινωνίας είναι ίση ή μεγαλύτερη από το άθροισμα των ταχυτήτων μετάδοσης των σημάτων πληροφορίας.

22 Πολυπλεξία Χρόνου (Time division multiplexing – TDM) Ποια είναι τα βασικά μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου; χρόνος διάθεσης Ο χρόνος διάθεσης του καναλιού μετάδοσης από κάθε χρήστη, είναι ίσος για όλους, ανεξάρτητα αν έχει πληροφορίες ή όχι να μεταδώσει. σειρά Η σειρά με την οποία εκπέμπουν οι χρήστες είναι προκαθορισμένη και δεν αλλάζει. όγκος δεδομένων Ο όγκος δεδομένων που έχει να μεταδώσει ο κάθε χρήστης.

23 Πολυπλεξία Χρόνου (Time division multiplexing – TDM) Ποια είναι τα βασικά πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου; διαφορετικούς κανόνες κωδικοποίησης Υπάρχει η δυνατότητα πολυπλεξίας δεδομένων που έρχονται από διαφο- ρετικά τερματικά με διαφορετικούς κανόνες κωδικοποίησης και παρουσία-σης (πρωτόκολλο). Ελάχιστη χρονική καθυστέρηση Ελάχιστη χρονική καθυστέρηση στη μετάδοση δεδομένων, μ’ αποτέλεσμα να χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές ευαίσθητες σε καθυστερήσεις. Απλότητα Απλότητα στην υλοποίηση και στην κατασκευή με αποτέλεσμα μικρό κόστος.

24 Πολυπλεξία Συχνότητας (Frequency division multiplexing – FDM) Που στηρίζεται αυτή η μέθοδος; Βασίζεται στη χρήση φερόντων σημάτων με διαφορετικές συχνότητες. Αυτές οι συχνότητες θα πρέπει να διαφέρουν τόσο όσο να μην επικαλύπτονται οι συχνότητες των γειτονικών σημάτων. Η περιοχή αυτή θα πρέπει επίσης να χωριστεί σε δύο επιμέρους περιοχές. Μια περιοχή για τα σήματα που λαμβάνει ο χρήστης και μια περιοχή για τα σήματα που στέλνει ο χρήστης.

25 Πολυπλεξία Συχνότητας (Frequency division multiplexing – FDM) Ποιο το βασικό μειονέκτημα αυτής της μεθόδου; Είναι η μη βέλτιστη εκμετάλλευση του διαθέσιμου φάσματος του καναλιού μετάδοσης. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να πετυχαίνονται χαμηλοί ρυθμοί μετάδοσης και αρκετά ευαίσθητοι στο θόρυβο. Ο υψηλότερος ρυθμός μετάδοσης που πετυχαίνουμε είναι 2400 bps

26 Συστήματα πολλαπλής πρόσβασης Σύστημα απλής πρόσβασης σε δορυφόρο με δύο αναμεταδότες. Σύστημα πολλαπλής πρόσβασης σε δορυφόρο.

27 Συστήματα πολλαπλής πρόσβασης βασικά προβλήματα Το σύστημα πολλαπλής πρόσβασης παρουσιάζει δύο βασικά προβλήματα: Η πολλαπλή πρόσβαση στον επίγειο σταθμό από τους χρήστες Αντιμετωπίζεται με τις τεχνικές TDM και FDM. Η πολλαπλή πρόσβαση στο δορυφόρο από όλους τους επίγειους σταθμούς. Αντιμετωπίζεται με τις τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης, που είναι ένα είδος πολυπλεξίας φερόντων σημάτων στο δορυφορικό κανάλι επικοινωνίας. Αυτές είναι: 1. Πολλαπλή πρόσβασης με διαίρεση συχνότητας – FDMA 2. Πολλαπλή πρόσβασης με διαίρεση χρόνου – TDMA 3. Πολλαπλή πρόσβασης με διαίρεση κώδικα – CDMA

28 Συστήματα πολλαπλής πρόσβασης 1. Πολλαπλή Πρόσβαση με Διαίρεση Συχνότητας – FDMA Το βασικό της πρόβλημα είναι η εκχώρηση συχνοτήτων στους χρήστες. Υπάρχουν δύο είδη εκχωρήσεων: (α) η στατική και (β) η δυναμική. στατική εκχώρηση Η στατική εκχώρηση δίνει τη δυνατότητα σ’ ένα χρήστη να χρησιμοποιεί αποκλειστικά το κάθε κανάλι επικοινωνίας. Χρησιμοποιείται από χρήστες με υψηλή τηλεπικοινωνιακή δραστηριότητα.

29 Συστήματα πολλαπλής πρόσβασης δυναμική εκχώρηση Η δυναμική εκχώρηση δίνει τη δυνατότητα σ’ όλους τους χρήστες να χρησιμοποιούν περιστασιακά το κανάλι επικοινωνίας. Μπορούν να εξυπηρετούν πολλούς χρήστες και να κάνουν καλύτερη διάθεση του εύρους ζώνης του δορυφορικού συστήματος, ωστόσο αυτό κάνει τα κυκλώματα των επίγειων σταθμών πιο πολύπλοκα, αφού θα πρέπει να λειτουργούν σ’ όλα τα κανάλια επικοινωνίας. Ένα βασικό μειονέκτημα αυτού του συστήματος είναι η αναγκαιότητα επαρκούς διαχωρισμού των συχνοτήτων των υπαρχόντων καναλιών για να αποφεύγονται οι παρεμβολες.

30 Συστήματα πολλαπλής πρόσβασης 2. Πολλαπλή Πρόσβαση με Διαίρεση Χρόνου – TDMA Βασική απαίτηση αυτής της μεθόδου είναι οι επίγειοι σταθμοί να είναι πλήρως συγχρονισμένοι μεταξύ τους. Στο κάθε επίγειο σταθμό εκχωρείται ένα χρονικό παράθυρο (time slot) στο εκπέμπει, ενώ το σύνολο αυτών των παραθύρων σχηματίζει ένα TDMA πλαίσιο (frame) της τάξης μερικών msec.

31 Συστήματα πολλαπλής πρόσβασης Τα πλεονεκτήματά του έναντι της FDMA είναι: 1. Ότι ο τηλεπικοινωνιακός εξοπλισμός λειτουργεί στην ίδια συχνότητα, που σημαίνει απλότητα στις διαδικασίες και ευκολία κατασκευής. 2. Αποφεύγονται φαινόμενα παρεμβολών και διαφωνίας, αφού χρησιμοποιείται κάθε χρονική μόνο ένα φέρον σήμα. 3. Χρησιμοποιεί ψηφιακές τεχνικές κωδικοποίησης και αποθήκευσης. Το μειονέκτημά τους είναι: 1. Οι αυξημένες απαιτήσεις για συγχρονισμό και 2. Η αυξημένη πολυπλοκότητα.

32 Συστήματα πολλαπλής πρόσβασης 3. Πολλαπλή Πρόσβαση με Διαίρεση Κώδικα – CDMA Σ’ αυτή την τεχνική όλοι οι επίγειοι σταθμοί λειτουργούν στην ίδια περιοχή συχνοτήτων, καταλαμβάνοντας συνεχώς χρονικά όλο το διαθέσιμο εύρος ζώνης συχνοτήτων. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την μη απαίτηση χρονικού και φασματικού διαχωρισμού των σημάτων.

33 Συστήματα πολλαπλής πρόσβασης Τα πλεονεκτήματά του έναντι της CDMA είναι: 1. Εκμεταλλεύεται καλύτερα το διαθέσιμο φάσμα. 2. Δεν απαιτεί χρονικό συντονισμό των χρηστών. 3. Παρουσιάζει αντοχή στις παρεμβολές. 4. Δεν ανιχνεύονται εύκολα.


Κατέβασμα ppt "Διαμόρφωση κατά πλάτος Διαμόρφωση κατά πλάτος (Amplitude Modulation – AM) Ονομάζεται η διαμόρφωση όπου το σήμα πληροφορίας διαμορφώνει το πλάτος του φέροντος."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google