1 Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Σχολή Τηλεπικοινωνιακών Εφαρμογών Τμήμα Πληροφορικής και Επικοινωνιών Θέμα: Προσομοίωση ψηφιακής μετάδοσης PAM παλμοσειρών μέσα από κανάλι περιορισμένου εύρους φάσματος. Παπατάσου Κυριακή ΑΕΜ: 902 Σακέλλη Ροβένα ΑΕΜ: 1428 Σακέλλη Ροβένα ΑΕΜ: 1428 Επιβλέπουσα καθηγήτρια: Δρ.Τσιπουρίδου Δέσποινα Σέρρες 2013

2Στόχος Ανάκτηση αρχικού σήματος στον δέκτη. Αυτό γίνεται με:  Κατάλληλους Παλμούς Περιβάλλον Υλοποίησης  Matlab

3 Περιγραφή Εργασία: Μελετήσαμε:  PAM συστήματα βασικής ζώνης (baseband)  Το φαινόμενο της διασυμβολικής παρεμβολής (ISI)  Το κριτήριο Nyquist  Τους παλμούς raised cosine και square root raised cosine

4 Διασυμβολική Παρεμβολή (ISI)  Έστω μετάδοση ακολουθίας 2-PAM συμβόλων βασικής ζώνης, δηλαδή an ±1 μέσω  κανάλι c(t)  F  C(F)  περίοδο συμβόλου Τ  επιλογή κατάλληλου παλμού στον πομπό ( g Tx (t)) ( g Tx (t))

5 Ιδανικό Κανάλι  Το φίλτρο του δέκτη λαμβάνει σαν είσοδο την έξοδο του φίλτρο πομπού μαζί με τον θόρυβο  Δε δημιουργεί ούτε ενίσχυση ούτε υποβιβασμό του σήματος εισόδου

6 ISI  Η έξοδος του καναλιού δίνεται: όπου u(t) η εκπεμπόμενη παλμοσειρά c(t) ιδανικό κανάλι v(t) θόρυβος  Η έξοδος του φίλτρου στον δέκτη δίνεται: όπου x(t)=g Tx (t)*c(t)*g Rx (t) w(t) λευκός Gaussian noise

7 ISI (συνέχεια)  Την χρονική στιγμή t=mT στον δέκτη:  Τύπος ISI:  Δείγματα ανά Τ:

8 Μηδενική ISI:Φιλτράρισμα καναλιού κατά Nyquist Κριτήριο Nyquist: Κριτήριο Nyquist: εφόσον ισχύει έχουμε μηδενισμό της διασυμβολικής Δείγματα ανά Τ: Κατάλληλοι Παλμοί  Φίλτρο ανυψωμένου συνημιτόνου (raised cosine)  Φίλτρα Square root raised cosine

9 Παλμοί raised cosine  Φιλτράρουμε μόνο στον πομπό  Στο χρόνο περιγράφονται:  Στη συχνότητα περιγράφονται:

10 Παλμοί raised cosine για τρεις roll-off factor Στο χρόνο Στη συχνότητα

11 Παλμοί square root raised cosine Ένας άλλος καλός παλμός είναι ο Square root Raised Cosine ΦΦΦΦιλτράρουμε και στον πομπό και στο δέκτη Τύπος: Ιδιότητες SRRC Μηδενισμός της διασυμβολικής παρεμβολής στα πολλαπλάσια της περιόδου συμβόλου Μεγιστοποίηση SNR στα πολλαπλάσια της περιόδου συμβόλου

12 Square root raised cosine για τρεις roll-off factor Στο χρόνο Στη συχνότητα

13 Σύγκριση raised cosine-square root raised cosine a=1 a=1 SRRC δεν ικανοποιεί το κριτήριο Nyquist για μηδενική ISI SRRC δεν ικανοποιεί το κριτήριο Nyquist για μηδενική ISI

14 Διαμοιρασμός φιλτραρίσματος κατά Nyquist μεταξύ πομπού- δέκτη Έστω a=1 a=1 Η συνολική κρουστική απόκριση g T (t)*g R (t) ικανοποιεί το κριτήριο Nyquist Θα χρησιμοποιούμε τον square root raised cosine στην μετάδοση μας Θα χρησιμοποιούμε τον square root raised cosine στην μετάδοση μας Σύγκριση παλμών

15 Δημιουργία PAM κυματομορφής  Ν=30 σύμβολα  παλμός srrc  Baseband  Αθόρυβο κανάλι  Ιδανικό κανάλι Στο χρόνο Στη συχνότητα

16 Λαμβανόμενο σήμα Στο δέκτη  Ιδανικό κανάλι  Aθόρυβο κανάλι  Baseband  Παλμός srrc Δείγματα που στείλαμε-λάβαμε Δείγματα που στείλαμε-λάβαμε Απόλυτη ταύτιση Απόλυτη ταύτιση

17Θόρυβος  Διασπορά θορύβου=0.01  Ιδανικό κανάλι  Baseband  Square root raised cosine noise Λαμβανόμενο σήμα παρουσία θορύβου

18 Σύγκριση δειγμάτων πομπού-δέκτη

19 Ανίχνευση (detection) Χρήση της εντολής sign του Matlab Χρήση της εντολής sign του Matlab Απόλυτη ταύτιση δειγμάτωνΑπόλυτη ταύτιση δειγμάτων

20Διαμόρφωση-Αποδιαμόρφωση Διαμόρφωση : Για να στείλω ανεβαίνω στη συχνότητα Διαμόρφωση : Για να στείλω ανεβαίνω στη συχνότητα Μίξη του σήματος εισόδου με ένα άλλο σήμα υψηλότερης συχνότητας που ονομάζεται φέρον Μίξη του σήματος εισόδου με ένα άλλο σήμα υψηλότερης συχνότητας που ονομάζεται φέρον Τύπος: παλμοσειρά φέρον Πολλαπλασιασμός με το ίδιο συνημίτονο – επιστροφή στο baseband Αποδιαμόρφωση: Πολλαπλασιασμός με το ίδιο συνημίτονο – επιστροφή στο baseband  κλιμάκωση, παίρνω την αρχική κυματομορφή

21Διαμόρφωση Διαμορφωμένη εκπεμπόμενη παλμοσειρά παρουσία θορύβου  Συχνότητα διαμόρφωσης=2Hz  Διασπορά θορύβου=0.01  Square root raised cosine  Ιδανικό κανάλι Στη συχνότητα

22Αποδιαμόρφωση Αποδιαμορφωμένο σήμα παρουσία θορύβου στο χρόνο και στη συχνότητα

23 Σύγκριση δειγμάτων πομπού - δέκτη  Συχνότητα διαμόρφωσης=2Hz  Square root raised cosine  Ιδανικό κανάλι Διασπορά θορύβου=0.01 Διασπορά θορύβου=1

24 Bit Error Rate (BER) Υπολογισμός BER για διάφορους SNRs Ο λόγος των σφαλμάτων προς τον συνολικό αριθμό των bit.

25 Τέλος Παρουσίασης Ευχαριστούμε !!!