Khái niệm về điều chế MQAM

Chia sẻ: Nguyen Huu Hai | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:28

0
422
lượt xem
199
download

Khái niệm về điều chế MQAM

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sơ đồ điều chế MQAM (Quadrature Amplitude Modulation) hay còn gọi là điều chế biên độ vuông góc ( hay cầu phương). Ở sơ đồ này thì sóng mang được điều chế cả biên độ và pha. Các thành phần đồng pha và pha vuông góc là độc lập với nhau

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Khái niệm về điều chế MQAM

  1. HOC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG HOC Sơ đồ điều chế giải điều chế 16-QAM
  2. Nội dung Tóm tắt quá trình biểu diễn tín 1. hiiệu trong không gian tín hiệu h Sơ đồ điều chế tổng quát 2. M-QAM Kết luận 3.
  3. Nội dung Tóm tắt quá trình biểu diễn tín 1. hiiệu trong không gian tín hiệu h Sơ đồ điều chế tổng quát 2. M-QAM Kết luận 3.
  4. Không gian tín hiệu Được xây dựng dựa trên N hàm trực giao cơ sở Φ1 ( t ) , Φ 2 ( t ) ,..., Φ N ( t )  thoả mãn điều kiện: T ∫ Φ ( t ).Φ ( t ) dt = δ i j ij 0 M tín hiệu năng lượng thực                     (được biểu diễn trong  S1 ( t ) , S 2 ( t ) ,......S M t ) không gian tín hiệu như sau: N Si ( t ) = ∑ Sij .Φ j ( t ) Trong đó j =1 T Sij = ∫ Si ( t ).Φ j ( t ) dt                                      0 Với 0
  5. Nội dung Tóm tắt quá trình biểu diễn tín 1. hiiệu trong không gian tín hiệu h Sơ đồ điều chế tổng quát 2. M-QAM(16-QAM) Kết luận 3.
  6. Khái niệm về điều chế M­QAM Sơ đồ điều chế M­QAM (Quadrature Amplitude   Modulation) hay còn gọi là điều chế biên độ vuông  góc ( hay cầu phương). Ở sơ đồ này thì sóng mang được điều chế cả biên độ   và pha. Các thành phần đồng pha và pha vuông góc là độc   lập với nhau.    
  7. Biểu diễn tín hiệu Tín hiệu M­QAM :  2E 0 b i sin ( 2πf c t ) s i (t) = − T 2E 0 a i cos( 2πf c t ) , + 0≤ t ≤ T T tong  ã:E 0 µ  ng ­î cña Ý n  Ö u  ã  ª ® é hÊ p  r ®   l n¨ l ng  t hi c bin  t nhÊ t;     bil cÆ s nguyª ® éc Ë p  ­î chän uú heo  aivµ   µ  p  è  n  l ® c  tt vÞ  r   ña  i m   tÝ c ® Ó b¶n i  =1, … .L. tn;i 2, ,    
  8. Biểu diễn tín hiệu 2 sin ( 2πf t, c) Φ 1 (t =− 0 ≤ t≤ T 2 hàm trực giao cơ sở: )  T 2 cos( 2πf t, c) Φ 2 (t = 0 ≤ t≤ T ) T Tọa độ các điểm bản tin là            và            v0 i :         bi E ớ ai E0  ( − L + 1, L − 1) ( − L + 3,L − 1) . . . ( L − 1,L − 1)  ( − L + 1,L − 3) ( − L + 3,L − 3) . . . ( L − 1,L − 3)    ( a i , b i ) =  . .   . .   ( − L + 1,− L + 1) ( − L + 3,L − 3) . . . ( L − 1,− L + 1)       
  9. Biểu diễn tín hiệu Đối với 16­QAM ta có L=4 ( − 3,3) ( − 1,3) (1,3) ( 3,3)  ( − 3,1) ( − 1,1) (1,1) ( 3,1)  ( a i , b i ) =  ( − 3,− 1) ( − 1,− 1) (1,− 1) ( 3,−1)     ( − 3,− 3) ( − 1,− 3) (1,− 3) ( 3,− 3)     
  10. Thành phần đồng pha và  vuông pha trong 16­QAM    
  11. Chùm tín hiệu của 16-QAM    
  12. Sơ đồ điều chế và giải điều  chế M­QAM    
  13. a) Mapping b1( t) 00 → 3 E0 / 2 10 → 1 E0 / 2 b3(t) 11 → −1 E0 / 2 Sơ đồ một hệ thống 16- 01 → − 3 E0 / 2 2 sin(2π f ct ) − QAM T π /2 Tín hi ệu điều Demux a/ Bộ điều chế chế 16-QAM ∑ b(t) Mapping b2( t) b/ Bộ giải điều chế 00 → 3 E0 / 2 10 → 1 E0 / 2 b4( t) 11 → −1 E0 / 2 2 01 → − 3 E0 / 2 cos(2π f ct ) T TLO b) Mạch quyết Lấy mẫu định t1 +T ˆ ˆ y1 > γ i b1 (t ) b3 (t ) ∫ (.)dt < y1 t1 ˆ b(t ) 2 Mạch quyết MUX π /2 sin(2π f ct ) − Lấy mẫu y( t) T định t1 +T y2> γ i ∫ (.)dt < ˆ y2 ˆ b2 (t ) b4 (t ) t1 2 cos(2π f ct ) T t2 t1 Carrier RLO recovery Timing recovery
  14. Hoạt động của bộ điều chế   Bộ phân luồng (demux) chuyển đổi luồng nhị phân b(t) tốc bit   Rb=1/Tb đầu vào thành bốn luồng độc lập, trong đó hai bit lẻ  được đưa đến bộ chuyển đổi mức ở nhánh trên còn hai bit chẵn  được đưa đến bộ chuyển đổi mức nhánh dưới. Tốc độ ký hiệu  trong trường hợp này sẽ bằng Rs=Rb/4. Các bộ biến đổi mức chuyển đổi 2 mức vào L mức () tạo ra các   tín hiệu L mức tương ứng với các đầu vào đồng pha và pha  vuông góc. Sau khi nhân hai tín hiệu L mức với hai sóng mang có pha vuông   góc được tạo tử bộ dao động nội phát TLO (Transmitter Local  Oscillator) rồi cộng lại ta được tín hiệu M­QAM.    
  15. Ảnh hưởng của kênh AWGN Xuất hiện thành phần tạp âm Gaussian trắng cộng n(t) có trung   bình bằng 0 và phương sai bằng No/2. τ Trễ truyền lan   E0 Er = Suy hao đường truyền           ; Lp  Lp               Tín hiệu tại đầu vào giải điều chế:                    2 Er bi sin ( 2πf c (t − τ ) ) y (t ) = − T 2 Er ai cos( 2πf c (t − τ ) ) , + 0≤t ≤T T    
  16. Hoạt động của bộ giải điều  chế   Tín hiệu thu được đưa lên 2 nhánh đồng pha và vuông pha,   sau đó được nhân với 2 hàm trực giao giống phía phát được  tạo ra từ bộ dao động nội thu RLO (Receiver Local  Oscillator). Nhờ tính chất trực giao mà ta tách được 2 thành  phần tín hiệu. Tín hiệu sau đó được đưa qua bộ tương quan lấy mẫu, đánh   giá ngưỡng (so sánh với L­1 ngưỡng) để thu được kí hiệu. Sau cùng hai chuỗi số nhị phân được tách ra nói trên sẽ kết   hợp với nhau ở bộ biến đổi song song vào nốí tiếp để khôi  phục lại chuỗi nhị phân phía phát (ước tính chuỗi phát ).    
  17. Hoạt động của bộ giải điều  chế   Để thực hiện giải điều chế thành công thì máy thu phải biết   τ f c,θ ' ti được các thông số              .Thông thường thì máy thu biết được  fc,    . τ Quá trình nhận được    được gọi là quá trình đồng bộ, thường   được thực hiện bởi 2 bước bắt và bám. t Quá trình nhận được    iđược gọi là quá trình khôi phục định thời   kí hiệu.(Có thể dùng phương pháp mở cổng sớm muộn) Quá trình nhận được     'được gọi là quá trình khôi phục sóng  θ τ  mang. Có thể dùng phương pháp khoá pha vòng nhân pha     
  18. Xác suất lỗi kí hiệu M­QAM    1 3E av erfc  Pe ≅21 −  2( M − 1) N   M  0 1 3nE bav   Q  41 − M  ( M − 1) N 0        
  19. Xác suất lỗi kí hiệu M­QAM Trong đó Eav, Ebav là năng lượng ký hiệu và năng lượng bit trung   bình được xác định như sau: (L2 - 1)E 0 Eav = 3 (M - 1)E 0 = 3 N0 là mật độ phổ công suất tạp âm.     
Đồng bộ tài khoản