Лекция 5 Модуляция в телекоммуникационных системах и сетях

Лекция 5 Модуляция в телекоммуникационных системах и сетях 1

Термин «модуляция» • Модуляция (лат. modulatio — размеренность, ритмичность) — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала (сообщения). • Передаваемая информация заложена в управляющем (модулирующем) сигнале, а роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. 2

Место процессов модуляции и демодуляции в телекоммуникационной системе 3

Классическая модуляция 1. Непрерывная 2. Дискретная 4

1. Непрерывная модуляция • В качестве переносчика (несущего колебания) используется гармонический сигнал • В качестве модулирующего сигнала может использоваться и непрерывный, и дискретный сигнал 5

Источник информации , , Канал связи Демодулятор Модулятор Упрощенная схема Получатель информации - АМ - ФМ , - ЧМ угловая модуляция 6

Амплитудная модуляция (тональная АМ) 7

Частотная модуляция (тональная ЧМ) 8

Фазовая модуляция (тональная ФМ) 9

Модуляция двоичными сигналами манипуляция а) Несущее колебание б) Модулирующий сигнал в) АМ г) ЧМ д) ФМ 10

Сравнение различных видов непрерывной модуляции Спектр АМ- сигнала в случае произвольной модулирующей функции 11

2. Импульсная модуляция В качестве переносчика используется дискретный сигнал (периодическая последовательность сравнительно узких импульсов). В качестве модулирующего сигнала может использоваться и непрерывный, и дискретный сигнал 12

13

14

Передача видеоимпульсов • Если позволяет среда распространения (например, кабель), то видеоимпульмы передаются без дополнительных преобразований • В радиосвязи видеоимпульсы подвергаются второй ступени модуляции (АИМ-АМ, ФИМ, ЧМ и др. ) 15

Сравнение различных видов импульсной модуляции 1. АИМ имеет меньшую ширину спектра, чем угловые методы. 2. Угловые методы более устойчивы к помехам Для обоснования выбора метода модуляции в системе передачи необходимо использовать сравнение по: • Энергетическим затратам на передачу сигнала • Помехоустойчивости • Скорости передачи • Сложности оборудования и т. п. 16

Усовершенствованные и комбинированные методы модуляции 17

Однополосная модуляция 18

MSK - частотная модуляция с минимальным сдвигом англ. Minimum Shift Keying, GMSK. 19

GMSK - гауссовская частотная модуляция с минимальным сдвигом англ. Gaussian Minimum Shift Keying, GMSK 20

ОФМ (дифференциальная) фазовая модуляция 21

М-ичные системы фазовой модуляции 22

П/4 -квадратурная модуляция со смещением разновидность QPSK - Offset QPSK (OQPSK). 23

24

Квадратурная амплитудная модуляция (КАМ) Quadrature Amplitude Modulation (QAM). Более точное название - Quadrature Amplitude-Shift Keying (QASK), но обозначение QASK применяется редко. 25

OFDM (англ. Orthogonal frequency-division multiplexing) — мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов 26

Передача непрерывных сигналов цифровым способом Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) является базовым методом цифрового кодирования Характеризуется тем, что каждому закодированному в цифровую форму отсчёту на выходе соответствует квантованный по времени и амплитуде отсчет на входе. 27

Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция (ДИКМ) 28

Дельта-модуляция • Дельта-модуляция - частный случай ДИКМ, предусматривающий одноразрядное кодирование информации на основе двухуровневого квантования. 29

DSSS - расширение спектра методом прямой последовательности (кодовая модуляция) 30