Záměr studijního textu je seznamit čtenáře s metodami zpracování signálů v jednotlivých částech obecného digitálního komunikačního systému. Aktuální vydání sezabývá modulacemi v základním pásmu, analogovými a číslicovými modulacemi v přeneseném pásmu, metodami synchronizace a metodami mnohonásobného přístupu. Kapitola modulace v základním pásmu seznamuje čtenáře se základními vlastnostmi linkových kódů, porovnává jejich vlastnosti v časové i spektrální oblasti, vysvětluje základní metody detekce signálu v šumu a dává teoretický základ pro pochopení přizpůsobené filtrace a činnosti korelačního přijímače. Teoretické základy prezentované v této kapitole jsou nezbytné pro zkoumání spektrálních vlastností modulací v přeneseném pásmu a vytváří základ pro analýzu chybovosti přenosu.
1.
Symboly základním pásmu jsou filtru vysílače tvarovány funkcí p(t) (pro
zjednodušení situace budeme uvažovat, 1=fC tak platí 159H159H159H( 1.11 symbolem )fC Vysílací přijímací filtr jsou filtry přizpůsobené.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
1.46. Tyto pulsy mohou mít
amplitudy množiny hodnot, které odpovídají určitému modulačnímu formátu.
Předpokládejme tedy výstupu kanálového kodéru dolní propust přenosem )fP a
na výstupu demodulátoru dolní propust přenosem )fG Přenos kanálu označíme souladu
s 158H158H158HObr.3), kde jednotlivé laloky mají klesající
tendenci nekonečna) proto nutné provést jeho kmitočtové omezení, neboť jinak
vytvořil nekonečně široké spektrum výstupu modulátoru.2 )
( )∑
∞
−∞=
−=
n
sn nTtpats 1.2.4 Mezisymbolové interference
Modulačním signálem digitálních modulací přeneseném pásmu obvykle sled symbolů,
realizovaný nejčastěji posloupností obdélníkových pulsů (viz 155H155H155H1. Ta
může způsobit přenesení signálu kanálem, který rovněž obvykle charakter dolní
propusti, chybné vyhodnocení příchozích bitů výstupu demodulátoru.43 )
kde obecně energie signálu.2). Obdélníkový puls takto vzniklý pak bývá nazýván symbolem
a může ovlivňovat některý parametrů nosné vlny (amplitudu, kmitočet nebo fázi). využitím 153H153H153H( 1.37 můžeme stanovit výpočet
energie vztahem
( dttstsEd ∫
∞
∞−
−=
2
10 1.3.42 )
kde Pn(f) PSD šumu.30 154H154H154H( 1.2. Obdélníkový modulační signál má
teoreticky nekonečně široké spektrum (viz 157H157H157HObr.44 )
1.45 )
Na základě známé Nyquistovy podmínky musí pro šířku pásma filtru vysílače platit
sTF 5.1 a
budeme sledovat jeho vlastnosti základním pásmu. Protože předpokládáme AWGN konstantní jednostrannou spektrální
hustotou (definovanou pro kmitočty ∞), můžeme vztah pomocí pomocí Parsevalova
teorému upravit
( )
( )
0
2
00
2
22
2 N
E
dtts
N
df
N
fS
P
P d
n
s
===⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
∫∫
∞
∞−
∞
∞−
. Filtr typu dolní propust sice
spektrum omezí, avšak vlivem časové disperze, díky které impuls symbolové periodě Ts
(v našem případě Tb) výstupu dolní propusti časově rozptýlí oblasti mnohem delší
než Ts, dochází takzvané mezisymbolové interferenci ISI (Inter Symbol Interference).2. 1. 1.4 Vztah poměru SNR, energie bitu spektrální výkonové hustoty
Poměr středního výkonu signálu výkonu šumu (SNR) výstupu přizpůsobeného
filtru můžeme vyjádřit vztahem
( )
( )
df
f
fS
P
P
nn
s
∫
∞
∞−
=⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
P
2
, 1.0≥ 1.2. Počet těchto
hodnot závisí počtu bitů, které vstupují modulátoru účelem vytvoření jednoho
konkrétního modulačního stavu.
V následujícím textu omezíme příklad unipolárního signálu podle odstavce 156H156H156H1
