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.
2. Například při
synchronní (koherentní) demodulaci musí přijímač generovat referenční signál, který musí být
v dokonalé kmitočtové fázové koherenci (shodě) nosnou vlnou přijímaného signálu. této kapitole jsou na
základě matematického popisu stanoveny požadavky synchronizační systémy, uvedeny
základní typy synchronizačních metod shrnuty různé koncepce používaných zapojení
z hlediska dosažitelných vlastností. těchto okamžicích, kdy tzv. Existují však metody synchronizace straně vysílače. Obvody jsou používány případech
analogových digitálních modulací.
V takových případech nezbytné použít přijímači obvody pro obnovu nosné vlny CR
(Carrier Recovery) označované také jako obvody synchronizace nosné. Podobně při časovém sdílení nutné znát, kde leží
hranice rámců jednotlivých uživatelů. Jejich použití spadá oblasti digitálně modulovaných signálů. Obvykle bývají označovány jako obvody obnovy
časování symbolů STR (Symbol Timing Recovery), nebo jako obvody symbolové
synchronizace...
V mnoha komunikačních systémech nutno kromě výše uvedených metod použít ještě
tzv.
otevření diagramu oka maximální, dosahuje
svého maxima poměr signál šum platí
kde Ts=1/fs symbolová prioda, časové
zpoždění signálu mezi vysílačem přijímačem.1: Diagram oka
,. rámcovou synchronizaci (Frame Synchronization).
Při posuzování vlastností přijímačů nebo demodulátorů obvykle předpokládá
použití určitých metod synchronizace, aniž jsou mnohdy explicitně uvedeny.1. je
však celé řady modulačních způsobů vysílači potlačena, neboť nenese žádnou informaci
a její případný přenos zbytečně zhoršuje energickou bilanci daného komunikačního systému. některých
případech může být požadavek obnovu nosné mírnější stačí pouze kmitočtová shoda
(například při modulaci FSK) při které jsou referenční signál nosná posunuty konstatní
nebo určité toleranci fluktující fázovou odchylku.
Obvody zajišťující uvedené vzorkování musejí
nejen obnovit taktovací signál kmitočtem ale musejí stanovit optimální vzorkovací
okamžiky rámci symbolové periody.1
největší.
Aby bylo dosaženo minimální chybovosti
při vyhodnocování symbolů výstupu
demodulátoru, třeba vzorkovat demodulovaný
signál přesně určených okamžicích kdy je
amplituda užitečného signálu 416H416H416HObr. 2. nezbytná případech, kdy je
přenášená informace organizována blocích (rámcích), zprávách nebo obecně skupinách
symbolů. Typickým
TS
ideální okamžiky
vzorkování
A
mTS 1)m+ 2)m+ TS
t
Obr.Vybrané kapitoly systémů rádiové komunikace 73
2 Synchronizace
Pod pojmem synchronizace obvykle rozumí obnova nosné vlny, symbolová
synchronizace, rámcová synchronizace síťová synchronizace.2,1,0 ±±=+= mmTT 2.
Všechny výše uvedené metody synchronizace realizují přijímací části
komunikačních systémů. případě použití blokových kódů musí být pro správné dekódování známy
hranice jednotlivých kódových slov. rámcovou synchronizací lze obvykle setkat při použití blokových kódů
v dopředné korekci chyb, nebo pokud kanál časově sdílen několika uživateli (TDMA viz
kapitola 417H417H417H3)
