Qam Presentation

12
Ψηφιακές Επικοινωνίες 7 ου εξαμήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου Εγκάρσια Ψηφιακή ∆ιαμόρφωση (QAM)

Transcript of Qam Presentation

Page 1: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Εγκάρσια Ψηφιακή ∆ιαµόρφωση(QAM)

Page 2: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Σηµατικός Χώρος - αναλυτικά σήµαταQAM

tft cx πϕ 2cos)( =

tft cy πϕ 2sin)( −=|si|

θ

[six, siy]

t

(n-1)Td nTd… ux+j uy=six+jsiy

|u|

θ

...

Αναλογική QAM:

})(~Re{)(

)()()()()(~

2 tfj

yxyx

cetuts

tjststjututuπ=⇔

+≡+=

tfstftsts

tststs

cycx

yx

ππ 2sin2cos)()(

)](),([)(

−=

↔=

Page 3: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Σηµατικός Χώρος - αναλυτικά σήµαταQAM (συνέχεια)

Ψηφιακό σήµα QAM (ζωνοπερατό):

})(][~Re{

})(][~Re{)(

2

)(2

∑−=

−= −

nd

tfjn

nTtfjd

nTthnue

enTthnuts

c

dc

π

π

Αναλυτικό σήµα QAM (βασικής ζώνης):

∑ −=n

dnTthnutu )(][~)(~

Page 4: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Ποµπός και ∆έκτης ψηφιακής QAM

ΦίλτροΜορφοποίησης

ΠαλµώνΒασ. Ζώνης(in-phase)

0011 0000 1101 0111 …a[n]=

Κωδικοποιητής& Γεννήτρια

Συµβόλων QAM

s(t)

Εγκάρσιος∆ιαµορφωτής

cos -sinfc

ΕγκάρσιοςΑποδιαµορφωτής

cos -sinfc

LPF LPF

ΦίλτροΜορφοποίησης

ΠαλµώνΒασ. Ζώνης(quadrature)

=][~ nu 1+j 3+3j -3-j 1-j …

][nux

][nuy

tT 2T 3T0

sI (t)

sQ (t)

Προσαρµ.Φίλτρο &Ανιχνευτής

Μεγ. Πιθανοφ.(in-phase)

Προσαρµ.Φίλτρο &Ανιχνευτής

Μεγ. Πιθανοφ.(quadrature)

Αποκωδικοποιητής

Re Im

Page 5: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Σηµατικοί αστερισµοί QAM

(4,4)

(1,7) τετραγωνικός

τριγωνικός

Μ=4

Μ=8

(1,3)ορθογωνικός

ορθογωνικός τριγωνικός

(5,11) (4,12)

εξαγωνικόςΜ=16

Page 6: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Κωδικοποίηση Gray

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

In-Phase

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

00xx10xx

11xx 01xx

00

01

10

11-1

0

1

-1 0 1

Page 7: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Συµπεριφορά QAM στο θόρυβο

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

−−

=−

o

bQAMLb N

EL

LerfcLL

LP1

log3log

12

2

2, 2Πιθανότητα εσφαλµένου bit:

Page 8: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Φασµατικά χαρακτηριστικά QAM

0 1 2 3 4 5 6 7 8-50

-40

-30

-20

-10

0

10

Συχνότητα (x 1/T)

Πυκνότητα Φάσµατος Ισχύος, αναλυτικό σήµα 16-QAM, µορφοποίηση µε ορθ. Παλµό

)(][)(~dnTthnbtu −= ∑

2~~ )()( fHfC bbQAMuu Φ=Φ −

fmj

mbb emnbnbEf π2* ]}[][{)( −

−∞=∑ +=Φ

Page 9: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Φασµατικά χαρακτηριστικά QAM (συνέχεια)

0 1 2 3 4 5 6 7 8-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

Συχνότητα (x1/Td)

Πυκνότητα Φάσµατος Ισχύος, 16-QAM (fc=4/Td), µορφοποίηση µε ορθ. Παλµό

Page 10: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Φασµατικά χαρακτηριστικά QAM (συνέχεια)

Πυκνότητα Φάσµατος Ισχύος, αναλυτικό σήµα 16-QAM(στο δέκτη), µορφοποίηση µε παλµό Nyquist (α=0.5)

0 1 2 3 4 5 6 7 8-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

Συχνότητα(x1/Td)

Page 11: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Φασµατικά χαρακτηριστικά QAM (συνέχεια)

0 1 2 3 4 5 6 7 8-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

Συχνότητα (x1/Td)

Πυκνότητα Φάσµατος Ισχύος, αναλυτικό σήµα 16-QAM(στο δέκτη), µορφοποίηση µε παλµό Nyquist (α=0.5)

Page 12: Qam Presentation

Ψηφιακές Επικοινωνίες 7ου εξαµήνου ∆ιδάσκων: Ν. Μήτρου

Παλµοί µορφοποίησης:ανυψ. συνηµιτόνου και ορθογωνικός

Απόκριση συχνότητας φίλτρων µορφοποίησηςrcosine και ορθογωνικού παλµού

Συχνότητα, f /Fd

-1 0 1 2 3-3 -20

0.5

1

roll off:1

0.50

Φίλτρο ορθογ. παλµού(sampling function)

Παλµοί rcosine και ορθογωνικός

Χρόνος, t /Td

-3 -2 -1 0 1 2 3-0.5

0

0.5

1