Sơ đồ điều chế giải điều chế 16-QAM

Chia sẻ: Huy Thanh Thanh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:28

0
1.069
lượt xem
302
download

Sơ đồ điều chế giải điều chế 16-QAM

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

Tham khảo tài liệu 'sơ đồ điều chế giải điều chế 16-qam', kỹ thuật - công nghệ, kĩ thuật viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Sơ đồ điều chế giải điều chế 16-QAM

  1. HOC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Sơ đồ điều chế giải điều chế 16-QAM
  2. Nội dung 1. Tóm tắt quá trình biểu diễn tín hiệu trong không gian tín hiệu 2. Sơ đồ điều chế tổng quát M-QAM 3. Kết luận
  3. Nội dung 1. Tóm tắt quá trình biểu diễn tín hiệu trong không gian tín hiệu 2. Sơ đồ điều chế tổng quát M-QAM 3. Kết luận
  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 0 i j ij 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 1. Tóm tắt quá trình biểu diễn tín hiệu trong không gian tín hiệu 2. Sơ đồ điều chế tổng quát M-QAM(16-QAM) 3. Kết luận
  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 s i (t) = − b i sin ( 2πf c t ) T 2E 0 + a i cos( 2πf c t ) , 0≤ t ≤ T T trong ®ã: E0 lµ n¨ng l­îng cña tÝn hiÖu  cã biªn ®é thÊp nhÊt ; ai vµ bi lµ cÆp sè nguyªn ®éc lËp ®­îc  chän tuú theo vÞ trÝ cña ®iÓm b¶n tin;    i=1,2,….,L.  
  8. Biểu diễn tín hiệu 2  2 hàm trực giao cơ sở: Φ 1 (t =− ) sin ( 2πf t, c ) 0 ≤ t≤ T T 2 Φ 2 (t =) cos( 2πf t, c ) 0 ≤ t≤ T T  Tọa độ các điểm bản tin là            và            với :         ai E0 bi 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 Demux π /2 T Tín hi ệu điều a/ Bộ điều chế b(t) Mapping ∑ chế 16-QAM b2(t) b/ Bộ giải điều chế 00 → 10 → 3 1 E0 / 2 E0 / 2 b4(t) 11 → −1 E0 / 2 01 → − 3 E0 / 2 2 cos(2π f ct ) T TLO b) Lấy mẫu Mạch quyết định t1 +T ˆ ˆ ∫ (.)dt y1 > γ i b1 (t ) b3 (t ) < t1 y1 ˆ b(t ) 2 Mạch quyết MUX y(t) π /2 − T sin(2π f ct ) t1 +T Lấy mẫu định ∫ (.)dt y2> γ i < t1 y2 ˆ ˆ b2 (t ) b4 (t ) 2 cos(2π f ct ) T t1 t2 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.  Trễ truyền lan  τ E0  Suy hao đường truyền           ; Lp Er = Lp                Tín hiệu tại đầu vào giải điều chế:                   2 Er y (t ) = − bi sin ( 2πf c (t − τ ) ) 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.  ti Quá trình nhận được    được 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  Pe ≅21 − erfc  2( M − 1) N    M  0   1   3nE bav  41 − Q   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