PŘEHLED MODULAČNÍCH METOD

Prezentace na téma: "PŘEHLED MODULAČNÍCH METOD"— Transkript prezentace:

1 PŘEHLED MODULAČNÍCH METOD
MODULAČNÍ METODY

2 OBECNÝ SDĚLOVACÍ ŘETĚZEC
Měnič zprávy Měnič signálu Přenosová cesta Zpětný měnič signálu Zpětný měnič zprávy KÓDOVÁNÍ MODULACE PŘENOS DEMODULACE DEKÓDOVÁNÍ ZDROJ Z PŘÍJEMCE Z RUŠENÍ VYSÍLACÍ ČÁST PŘIJÍMACÍ ČÁST PŘENOSOVÝ KANÁL SPOJ Z´ Z MODULAČNÍ METODY

3 JE RYCHLOST JAKOU SE MĚNÍ PŘENÁŠENÝ SIGNÁL
MODULAČNÍ RYCHLOST JE RYCHLOST JAKOU SE MĚNÍ PŘENÁŠENÝ SIGNÁL JE RYCHLOST JAKOU SE MĚNÍ PŘENÁŠENÝ SIGNÁL – MODULAČNÍ RYCHLOST JE POČET ZMĚN SIGNÁLU ZA SEKUNDU. MĚŘÍ SE V JEDNOTKÁCH ZVANÝCH BAUD (Bd), PODLE FRANCOUZSKÉHO INŽENÝRA JEAN-MAURICE-ÉMILE BAUDOTA ( ). SESTROJIL TISKNOUCÍ RYCHLOTELEGRAF, VYNALEZL ČASOVÝMULTIPLEX ( MOŽNOST, ABY VÍCE TELEGRAFŮ KOMUNIKOVALO PO JEDNÉ LINCE), VYNALEZL TELEGRAFNÍ KÓD (1870). MODULAČNÍ RYCHLOST NEVYPOVÍDÁ NIC O TOM KOLIK DAT SE PŘENÁŠÍ !!! MÍSTO MODULAČNÍ RYCHLOST SE NĚKDY POUŽÍVÁ SYMBOLOVÁ RYCHLOST. ANGL. BAUD RATE. MODULAČNÍ METODY

4 ANALOGOVÝ VERSUS DIGITÁLNÍ PŘENOS
MOTTO : VŽDY SE PŘENÁŠÍ NĚCO ANALOGOVÉHO – PŘENÁŠENÝ SIGNÁL MÁ VŽDY CHARAKTER ANALOGOVÉ VELIČINY (PROUDU, NAPĚTÍ…SVĚTLA). ANALOGOVÝ PŘENOS – ZAJÍMÁ NÁS KONKRÉTNÍ HODNOTA PŘENÁŠENÉ VELIČINY, NAPŘ. OKAMŽITÁ HODNOTA NAPĚTÍ, PROUDU APOD. DŮSLEDKY : ANALOGOVÝ PŘENOS NENÍ NIKDY IDEÁLNÍ !!! NEDOKÁŽE PŘENÉST HODNOTU S IDEÁLNÍ PŘESNOSTÍ. DIGITÁLNÍ PŘENOS JE (MŮŽE BÝT) IDEÁLNÍ !!! DIGITÁLNÍ PŘENOS – ZAJÍMÁ NÁS ZDA KONKRÉTNÍ VELIČINA SPADÁ DO JEDNOHO INTERVALU ČI DO DRUHÉHO INTERVALU. MODULAČNÍ METODY

5 PŘEDSTAVA ANALOGOVÉHO A DIGITÁLNÍHO PŘENOSU
MODULAČNÍ METODY

6 PŘEDSTAVA ANALOGOVÉHO A DIGITÁLNÍHO PŘENOSU
MODULAČNÍ METODY

7 MODEM=MODulator&DEModulator
ANALOGOVÝ A DIGITÁLNÍ PŘENOS PŘENOS DIGITÁLNÍCH DAT PO ANALOGOVÉM PŘENOSOVÉM KANÁLE. DATA JSOU NAMODULOVÁNA NA ANALOGOVÝ SIGNÁLPOMOCÍ MODEMU A NA DRUHÉ STRANĚ ZPĚT DEMODULOVÁNA. MODEM=MODulator&DEModulator PŘENOS ANALOGOVÝCH DAT (NAPŘ. HLASU, OBRAZU) PO DIGITÁLNÍM PŘENOSOVÉMKANÁLE : ANALOGOVÝ SIGNÁL MUSÍ BÝT ZDIGITALIZOVÁN (ZAKÓDOVÁN) POMOCÍ TZV. KODEKU A NA DRUHÉ STRANĚ DEKÓDOVÁN. CODEC=CODer &DECoder, DSP – DIGITAL SIGNAL PROCESSING (ZPRACOVÁNÍ ANALOGOVÝCH SIGNÁLŮ POMOCÍ DIGITÁLNÍCH TECHNOLOGIÍ. MODULAČNÍ METODY

8 VÝHODY DIGITÁLNÍHO PŘENOSU
Může být téměř ideální, kvalita dat se při přenosu nemění, chybovost lze účinně eliminovat. Umožňuje dosahovat vyšších přenosových rychlostí. Může být bezpečnější, přenášená data lze snadno šifrovat, lze snáze zajistit spolehlivost přenosu. Je efektivnější – má větší výtěžnost. Např. Analogové tv vysílání : na 1 frekvenční kanál se vejde jen 1 tv program. Digitální tv vysílání : na 1 frekvenční kanál se vejde více tv a r programů současně (celý tzv. Multiplex). Dokáže přenášet různé druhy provozu souběžně – hlas obraz i čistá data. Přenesená data lze snadno zpracovávat. Komprimace dat pro přenos apod. MODULAČNÍ METODY

9 PŘEHLED DRUHŮ ANALOGOVÉ MODULACE
NOSNÁ MODULAČNÍ PRODUKTY Ω SIGNÁL MODULÁTOR ω MODULAČNÍ METODY

10 ( S HARMONICKOU NOSNOU)
SPOJITÉ MODULACE SPOJITÉ MODULACE ( S HARMONICKOU NOSNOU) AMPLITUDOVÁ (AM) KMITOČTOVÁ (FM) FÁZOVÁ (PM) ÚHLOVÁ MODULAČNÍ METODY

11 Představa modulace y = A . sin ( w.t + f ) amplitudová fázová
1 y = A . sin ( w.t + f ) frekvenční modulace (mění se w) fázová (mění se f) amplitudová (mění se A) MODULAČNÍ METODY

12 AMPLITUDOVÁ MODULACE Pří amplitudové modulaci může nastat stav, že je vf nosný kmitočet zcela přerušován, např. V rytmu morseovy abecedy, nebo jinými telegrafními impulsy. Dalším případem je stav, kdy je pouze měněna amplituda nosného kmitočtu v rytmu nf modulační informace. V tomto případě nesmí dojít k úplnému přerušení nosného kmitočtu. Poměr amplitudy vf a nf kmitočtu se nazývá hloubka modulace a udává se v %. VEDLE NOSNÉ VLNY VZNIKAJÍ TZV. POSTRANNÍ PÁSMA (DOLNÍ A HORNÍ). MODULAČNÍ METODY

13 MODULAČNÍ METODY

14 FREKVENČNÍ MODULACE PŘI KMITOČTOVÉ MODULACI JE MĚNĚN KMITOČET NOSNÉ VLNY, ALE JEJÍ AMPLITUDA ZŮSTÁVÁ ZACHOVÁNA. MÁ VŠAK ZNAČNĚ ŠIRŠÍ POSTRANNÍ PÁSMA NEŽ AM A PROTO JI LZE POUŽÍT JEN V PÁSMECH VKV. VELKOU VÝHODOU JE PODSTATNĚ ŠIRŠÍ PÁSMO VYSÍLANÉHO SLYŠITELNÉHO KMITOČTU A VĚTŠÍ DYNAMIKA PŘENÁŠENÉ RELACE. DÁLE JE U VYSÍLAČE S FM POTŘEBNÝ AŽ 4x MENŠÍ VÝKON NEŽ PRO AM PŘI 100 %. DALŠÍ VÝHODOU JE ZNAČNÁ ODOLNOST PŘENÁŠENÉ INFORMACE PROTI PORUCHÁM. ROZDÍL KMITOČTU MODULOVANÉ A NEMODULOVANÉ NOSNÉ VLNY SE NAZÝVÁ KMITOČTOVÝ ZDVIH (Δf). MODULAČNÍ METODY

15 FREKVENČNÍ MODULACE U= UMN*sin(Ωt + mf*sinωt) MODULAČNÍ METODY

16 FÁZOVÁ MODULACE FÁZOVÁ MODULACE SE POUŽÍVÁ NA RADIORELÉOVÝCH A DRUŽICOVÝCH SPOJÍCH. Při fázové modulaci je měněna fáze nosné vlny. Amplituda i kmitočet nosné vlny zůstává zachován. Podle stupně změny fáze dělíme fázovou modulaci na : DVOUSTAVOVOU – mění fázi z 0 na 180 stupňů (dbpsk) a ČTYŘSTAVOVOU – mění fázi z 0 na 90, 180, 270 stupňů (qpsk) MODULAČNÍ METODY

17 PŘEHLED DRUHŮ IMPULZNÍ MODULACE
ZDROJ TAKTOVACÍHO SIGNÁLU NOSNÁ MODULAČNÍ PRODUKTY Ω SIGNÁL MODULÁTOR ω MODULAČNÍ METODY

18 PULZNĚ KÓDOVÁ MODULACE
IMPULZNÍ MODULACE NEKVANTOVANÁ DELTA (ΔM) PULZNĚ KÓDOVÁ MODULACE (PCM) KVANTOVANÁ AMPLITUDOVÁ (PAM) POLOHOVÁ (PPM) ŠÍŘKOVÁ (PŠM) MODULAČNÍ METODY

19 IMPULZNÍ METODY MODULACE A demodulace jsou založeny na principu odebírání vzorků z původního spojitého nebo číslicového signálu. HUSTOTA ODEBÍRANÝCH VZORKŮ SE URČUJE PODLE SHANNON-KOTĚLNIKOVA TEORÉMU. TV≤1/(2*fmax) !!!!! KDE TV JE INTERVAL MEZI DVĚMA VZORKY , fmax JE MAXIMÁLNÍ FREKVENCE SIGNÁLU. MODULAČNÍ METODY

20 Vzorkovací teorém Pro signál s maximální frekvencí fmax je nutno odebrat za dobu jeho periody alespoň dva vzorky. SAMPLING THEOREM: In order to recover the signal x(t) from it's samples exactly, it is necessary to sample x(t) at a rate greater than twice it's highest frequency component. MODULAČNÍ METODY

21 NYQISTŮV VZORKOVACÍ TEORÉM
OTÁZKA – JAK ČASTO JE TŘEBA VZORKOVAT (ANALOGOVÝ) SIGNÁL, ABY JEJ BYLO MOŽNO SPRÁVNĚ REKONSTRUOVAT (ABY SE Z NĚJ NIC NEZTRATILO). HARRY NYQUIST 1889 – PRACOVAL V AT & T, BELLOVY LABORATOŘE NYQUIST FORMULOVAL V ROCE FORMÁLNĚ DOKÁZAL AŽ CLAUDE SHANNON, V ROCE 1949 – TZV. NYQUISTŮV – SHANNONŮV TEORÉM. ODPOVĚĎ – (Harry Nyquist, 1928) JE NUTNÉ TO DĚLAT NEJMÉNĚ 2 x ZA PERIODU (fvzorkovací>2*fsignálu) RYCHLEJŠÍ VZORKOVÁNÍ JIŽ NEPŘINESE ŽÁDNOU INFORMACI NAVÍC – NEMÁ SMYSL TO DĚLAT RYCHLEJI. DŮSLEDEK – MODULAČNÍ RYCHLOST JE (OPTIMÁLNĚ) ROVNA DVOJNÁSOBKU ŠÍŘKY PÁSMA B. OPTIMÁLNÍ JE VZORKOVAT PRÁVĚ 2 x ZA PERIODU. MODULAČNÍ METODY

22 C = B * log2 (1 + S/N) (bit/s)
MAXIMÁLNÍ PŘENOSOVÁ RYCHLOST BEZCHYBNÉHO PŘENOSU INFORMACE IDEALIZOVANÝM RADIOKOMUNIKAČNÍM SYSTÉMEM Vm = 2 * B Vp = Vm log2 M (bit/s) C = B * log2 (1 + S/N) (bit/s)

23 THE PROCESS OF SAMPLING
MODULAČNÍ METODY

24 Nekvantované impulzní modulace
Amplituda každého vzorku může nabývat nekonečné množství hodnot (Amplituda každého prvku má stále analogový charakter. Amplitudová impulzní modulace (pam). Polohová impulzní modulace (ppm). Šířková impulzní modulace (pšm). MODULAČNÍ METODY

25 PRINCIP VZORKOVÁNÍ MODULAČNÍ METODY

26 PULZNĚ AMPLITUDOVÁ MODULACE
MODULAČNÍ METODY

27 Šířková a polohová impulzní modulace
MODULAČNÍ METODY

28 U takto modulovaných signálů způsobují rušivá napětí v přenosovém kanále zkreslení.
MODULAČNÍ METODY

29 Kvantování / kvantované impulzní modulace
Postup, kdy se nekonečné množině prvků signálu přiřazuje konečný počet prvků signálu (např. Kódových skupin), se nazývá kvantování a příslušné modulační metody pak kvantované impulzní modulace. Vzorkováním, kvantováním a kódováním se dosáhne toho, že spojitý signál tkzv. Digitalizujeme (ad/da převodník). MODULAČNÍ METODY

30 DELTA MODULACE PŘI POUŽITÍ DELTA MODULACE SE NEPŘENÁŠÍ INFORMACE O OKAMŽITÉ HODNOTĚ PŘENÁŠENÉHO SIGNÁLU, NÝBRŽ INFORMACE O ZMĚNÁCH TÉTO HODNOTY VŮČI HODNOTĚ V PŘEDCHÁZEJÍCÍM VZORKOVACÍM OKAMŽIKU. MODULAČNÍ METODY

31 DELTA MODULACE T ΔU t us Sf – sledovací funkce MODULAČNÍ METODY 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 us Sf – sledovací funkce MODULAČNÍ METODY

32 PŘESNOST ZÁLEŽÍ NA VELIKOSTI KVANTIZAČNÍHO KROKU ΔU
PŘESNOST ZÁLEŽÍ NA VELIKOSTI KVANTIZAČNÍHO KROKU ΔU. PRO KVALITNÍ PŘENOS MUSÍ BÝT VŠAK VZORKOVACÍ PERIODA T ZNAČNĚ KRATŠÍ NEŽ PERIODA VYPLÝVAJÍCÍ ZE VZORKOVACÍHO TEORÉMU. MODULAČNÍ METODY

33 PULZNĚ KÓDOVÁ MODULACE (PCM)
PODSTATOU PULZNÍ KÓDOVÉ MODULACE JSOU TŘI ZÁKLADNÍ OPERACE VZORKOVÁNÍ, KVANTOVÁNÍ A KÓDOVÁNÍ. MODULAČNÍ METODY

34 TECHNICKÝ PRINCIP VZORKOVÁNÍ
s Fv us u Z SIGNÁLOVÉ NAPĚTÍ HARMONICKÉHO PRŮBĚHU uS JE SPÍNAČEM s PŘIPOJOVÁNO S PERIODOU Tv K VÝSTUPNÍ ZÁTĚŽI Z, ZE KTERÉ JE PAK ODEBÍRÁN MODULAČNÍ PRODUKT u. MODULAČNÍ METODY

35 PRINCIP PULZNÍ KÓDOVÉ MODULACE PCM
VZORKOVÁNÍ t 1 2 3 4 5 6 7 n KVANTOVÁNÍ 3 6 7 4 2 5 KÓDOVÁNÍ 1 2 3 4 5 6 7 n DEKÓDOVANÉ AMPLITUDOVÉ VZORKY MODULAČNÍ METODY

36 VLASTNOSTI NEVÝHODOU PCM modulace je relativně velká šířka potřebného kmitočtového . pásma. VÝHODOU VŠAK JE ODOLNOST PROTI RUŠIVÝM NAPĚTÍM. MODULAČNÍ METODY

37 HOVOROVÝ SIGNÁL PRO HOVOROVÝ SIGNÁL V TELEFONNÍ KVALITĚ (ROZSAH 300 – 3400 Hz ) SE S OHLEDEM NA VZORKOVACÍ TEORÉM VOLÍ VZORKOVACÍ KMITOČET 8 kHz, TJ. ZA KAŽDOU SEKUNDU SE VYTVÁŘÍ 8000 VZORKŮ SIGNÁLU VELIKOST KAŽDÉHO VZORKU JE PŘIŘAZENA (ZAOKROUHLENA) K NEJBLIŽŠÍ ÚROVNI JEDNÉ Z 256 KVANTOVACÍCH HLADIN. ÚROVEŇ KAŽDÉ KVANTOVACÍ HLADINY JE VYJÁDŘENA 8-MI BITOVÝM ČÍSLEM. PŘENOSOVÁ RYCHLOST JE 8000 * 8 = bps = 64 kbps. MODULAČNÍ METODY

38 PŘÍKLAD DIGITALIZACE HLASOVÉHO HOVORU V TELEFÓNII
TELEFONNÍ HOVOR JE PŘENÁŠEN V ROZSAHU 300 – 3400 Hz. LIDSKÉ UCHO VNÍMÁ (OBVYKLE) 20 – Hz, ALE 300 – 3400 Hz STAČÍ PRO SROZUMITELNOST HOVORU. PRO POTŘEBY DIGITALIZACE SE UVAŽUJE VĚTŠÍ ROZSAH 0 – 4000 Hz. PODLE NYQUISTOVA TEORÉMU : JE TŘEBA VZORKOVAT 8000x ZA SEKUNDU (2 x 4000 Hz ). TJ. 1 x ZA 125 us. ZÍSKANÉ VZORKY JSOU STÁLE ANALOGOVÉ, DOCHÁZÍ K JEJICH KVANTIZACI, PŘIŘAZENÍ K NEJBLIŽŠÍ DISKRÉTNÍ ÚROVNI. PŘITOM VZNIKÁ TZV. KVANTIZAČNÍ ŠUM. MODULAČNÍ METODY

39 PŘÍKLAD DIGITALIZACE HLASOVÉHO HOVORU
PO SEJMUTÍ KAŽDÉHO VZORKU (A JEHO KVANTIZACI) MUSÍ BÝT JEHO HODNOTA (VELIKOST) VYJÁDŘENA DIGITÁLNĚ. TECHNIKA PCM (PULSE CODED MODULATION) : VEZME SE ABSOLUTNÍ VELIKOST V ZORKU A VYJÁDŘÍ JAKO 8-BITOVÉ ČÍSLO, 8 BITŮ, 8000 x ZA SEKUNDU DÁVÁ DATOVÝ TOK (RYCHLOST) BITŮ ZA SEKUNDU. PRINCIP POCHÁZÍ Z ROKU 1937. TECHNIKA ADPCM – (ADAPTIVNÍ DPCM). JAKO DIFERENCIÁLNÍ PCM, PRACUJE S ROZDÍLY MEZI PO SOBĚ JDOUCÍMI VZORKY, PODLE VELIKOSTI ROZDÍLU MĚNÍ KVANTIZAČNÍ ÚROVNĚ. TECHNIKA DPCM (DIFERENCIÁLNÍ PCM) – PRACUJE S ROZDÍLEM MEZI PO SOBĚ JDOUCÍMI VZORKY. GENERUJE DATOVÝ TOK 48 kbps. V MOBILNÍCH SÍTÍCH SE POUŽÍVAJÍ KODEKY MODULAČNÍ METODY

40 DVOJSTAVOVÉ (BINÁRNÍ) DISKRÉTNÍ MODULACE
NOSNÉ VLNY UVAŽOVANÝCH DIGITÁLNÍCH MODULACÍ SE MĚNÍ POUZE MEZI DVĚMA DISKRÉTNÍMI STAVY, A PROTO SE NAZÝVAJÍ MODULACE DVOJSTAVOVÉ NEBOLI BINÁRNÍ.

41

42 MODULACE ASK (BASK) AMPLITUDE SHIFT KEYING
MODULACE S KLÍČOVÁNÍM AMPLITUDY (KLÍČOVÁNÍ AMPLITUDOVÝM POSUVEM, ZDVIHEM) NEMÁ VE SVÉ ZÁKLADNÍ PODOBĚ VÝHODNÉ VLASTNOSTI A PROTO SE NEPOUŽÍVÁ. PŘI AMPLITUDOVÉ MODULACI NOSNÉ VLNY MODULAČNÍM SIGNÁLEM PCM, OZNAČOVANÉ SYMBOLICKY PCM/AM, ZAUJÍMÁ TATO VLNA POUZE URČITOU MINIMÁLNÍ AMPLITUDU, ODPOVÍDAJÍCÍ NAPŘ. LOG.“0“ A MAX. AMPLITUDU ODPOVÍDAJÍCÍ LOG. HODNOTĚ „1“. OVLIVŇOVÁNÍ NOSNÉ VLNY JENOM V RÁMCI DVOU DISKRÉTNÍCH STAVŮ SE OZNAČUJE JAKO KLÍČOVÁNÍ. PROTO SE MODULACE PCM/AM NAZÝVÁ ROVNĚŽ KLÍČOVÁNÍ AMPLITUDOVÝM ZDVIHEM ASK. MODULAČNÍ METODY

43 MODULACE FSK FREQUENCY SHIFT KEYING
FSK SE POUŽÍVÁ JAKO VELICE BEZPEČNÁ METODA PŘENOSU. PRINCIP SPOČÍVÁ V MODULOVÁNÍ BITŮ POMOCÍ DVOU FREKVENCÍ, JAK JE ZNÁZORNĚNO NA OBR. NEVÝHODOU JE VYŠŠÍ CENA ZAŘÍZENÍ, VYŠŠÍ ENERGETICKÁ NÁROČNOST A POMALEJŠÍ DATOVÝ PŘENOS. Z TĚCHTO DŮVODŮ SE FSK MODULACE POUŽÍVÁ POUZE VÝJIMEČNĚ V SYSTÉMECH S POŽADAVKY NA VYSOKOU BEZPEČNOST PŘENOSU. U DOJSTAVOVÉ MODULACE BFSK ODPOVÍDÁ LOG. ÚROVNI „1“ URČITÝ KMITOČET NOSNÉ VLNY f1 A LOG. ÚROVNI „0“ KMITOČET f2 TYTO KMITOČTY SE OZNAČUJÍ TAKÉ NÁZVEM SIGNALIZAČNÍ KMITOČTY. MODULAČNÍ METODY

44 DISKRÉTNÍ MODULACE FSK ZOBRAZENÉ V KMITOČTOVÉ OBLASTI
a) 2FSK; b) 4FSK; c) 8FSK;

45 NAVY BROADCAST HF 50 Bd / 200 Hz 50 Bd / 250 Hz MODULAČNÍ METODY

46 U DVOJSTAVOVÉ MODULACE BPSK LOG.
MODULACE BPSK - DPSK DIFFERENTIAL PHASE SHIFT KEYING DIFERENCIÁLNÍ KLÍČOVÁNÍ ZMĚNOU FÁZE LOG. 0 NEDOCHÁZÍ KE ZMĚNĚ FÁZE LOG. 1 DOJDE KE ZMĚNĚ FÁZE O 180° U DVOJSTAVOVÉ MODULACE BPSK LOG. ÚROVNI „1“ ODPOVÍDÁ FÁZOVÝ STAV NOSNÉ VLNY NAPŘ. 0º UVAŽOVÁNO VŮČI POMYSLNÉ NEMODULOVANÉ REFERENČNÍ VLNĚ), LOGICKÉ ÚROVNI „0“ PAK FÁZOVÝ STAV 180º. MODULAČNÍ METODY

47 DISKRÉTNÍ MODULACE PSK ZOBRAZENÉ V ROVINĚ IQ
2PSK PSK PSK

48 KONSTALAČNÍ DIAGRAM STAVOVÝ DIAGRAM
Pro grafické znázornění některých digitálních modulací se používá rovina IQ (in-phase – synfázní složka, quadrature – kvadraturní složka), do které se zakreslují vektory odpovídající jednotlivým stavům nosné. MODULAČNÍ METODY

49 MEZI POČTEM STAVŮ M NOSNÉ A POČTEM BITŮ n KÓDOVÉ SKUPINY (SLOVA) PLATÍ VZTAH :
U čtyřstavových modulací vyjadřuje každý stav nosné nějakou dvojbitovou kódovou skupinu – dibit, u osmi stavových modulací reprezentuje každý symbol nějakou trojbitovou kódovou skupinu – tribit atd.

50 Stavy modulace 4-PSK BPSK QPSK (π/4-DQPSK)
Charakterizováno čtyřmi stavy nosné s fází 0, π/2, π a 3/4π. BPSK Dva stavy nosnou vlnou s fází 0 a π QPSK (π/4-DQPSK)

51 PSK – QPSK Modulace QPSK se používá velmi často u koaxiálních kabelů z důvodu vysoké odolnosti proti šumu. MODULAČNÍ METODY

52

53 EDGE

54

55 MODULACE QPSK

56 PSK at 2400 bps PSK at 4800 bps Vm= 1600 Bd Vm= 1200 Bd
MODULAČNÍ METODY

57 CZECH DIPLO 2400 Bd (SERIAL)
MODULAČNÍ METODY

58 PRAKTICKÉ POUŽITÍ V IEEE 802.11 (DSSS)
U 1MB/S VARIANTY DSSS SE POUŽÍVÁ TZV. BINÁRNÍ DPSK (DBPSK), KTERÉ KÓDUJE JEDNIČKU NEBO NULU ZMĚNOU FÁZE O 180 STUPŇŮ. U 2MB/S VARIANTY DSSS SE POUŽÍVÁ TZV. KVADRATURNÍ DPSK (DQPSK), KDE SE KÓDUJE VŽDY DVOJICE BITŮ (TEDY CELKEM 4 HODNOTY) ZMĚNOU FÁZE O 0, 90, 180 NEBO 270 STUPŇŮ. MODULAČNÍ METODY

59 Lepšího využití konstalačního diagramu lze dosáhnout, že se modulačním signálem klíčuje nejen fáze, ale i amplituda nosné vlny.

60

61

62 MODULACE QAM QADRATURE AMPLITUDE MODULATION- PRINCIP
Bit value Ampl. Phase shift 000 1 None 001 2 010 1/4 011 100 1/2 101 110 3/4 111 MODULAČNÍ METODY

63 DISKRÉTNÍ KVADRATURNÍ MODULACE -QAM
8PSK/2AM QAM QAM V REÁLU

64 QAM – kvadraturní amplitudová modulace
Jde o kombinaci amplitudové a fázové modulace Používá 12 různých fázových posunů a 3 různé úrovně amplitudy, což dává celkem 36 různých stavů z 36 různých stavů přenášeného signálu je skutečně využito jen protože všech 36 je obtížné při příjmu spolehlivě rozlišit 16 využívaných stavů je voleno tak, aby byly “co nejdále od sebe” každý z 16 stavů reprezentuje jednu čtveřici bitů, QAM umožňuje používat přenosovou rychlost, která je číselně 4x vyšší než rychlost modulační Používá se v modemech pro 2400 bps a 9600 bps MODULAČNÍ METODY

65 16 QAM MODULAČNÍ METODY

66 QAM MODULAČNÍ METODY

67 QAM MODULAČNÍ METODY

68 QAM

69

70 Používané modulační metody

71 POUŽITÍM VÍCESTAVOVÉ MODULACE UŠETŘÍME FREKVENČNÍ PÁSMO, OVŠEM SE VZRŮSTEM POČTU STAVŮ MODULACE SE SIGNÁL STÁVÁ MNOHEM NÁCHYLNĚJŠÍ NA RUŠENÍ. PRO MODULACI 16-QAM SE UDÁVÁ NUTNÝ ODSTUP SIGNÁLU OD ŠUMU 21,5 dB. PRO CHYBOVOST ŘÁDOVĚ 10-7. V PRAXI SE BĚŽNĚ POUŽÍVÁ MODULACE 64-QAM A 256-QAM.

72 POUŽÍVANÉ STANDARDY MODEMY 2 4 16 2 4 8 16 32 32 128 1664 1664
MODULAČNÍ METODY

73 MODULACE GMSK GAUSSIAN MINIMUM SHIFT KEYING
VYUŽÍVÁ SE V TECHNOLOGII GSM MODULAČNÍ METODY

74 OTÁZKY K OPAKOVÁNÍ Vysvětlete význam modulace
Vyjmenujte a stručně popište spojité druhy modulací Vyjmenujte a stručně popište impulsní druhy modulací Jaké jsou zásadní rozdíly mezi spojitými a impulzními druhy modulace. Vysvětlete Shannon-Kotělnikuv teorému. Vysvětlete a popište nekvantované druhy modulací. Vysvětlete a popište kvantované druhy modulací. Vysvětlete a popište princip delta modulace Vysvětlete a popište PCM MODULAČNÍ METODY

75 LITERATURA SVOBODA, J. A KOLEKTIV : TELEKOMUNIKAČNÍ TECHNIKA - DÍL 1-3
PUŽMANOVÁ, R. ŠIROKOPÁSMOVÝ INTERNET INTERNET: