Sơ đồ điều chế giải điều chế 16-QAM potx

HOC VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNGỆ Ệ Ư Ễ HOC VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNGỆ Ệ Ư Ễ S đ đi u ch gi i đi u ch 16-QAMơ ồ ề ế ả ề ế N N iộ iộ dung dung 1. 1. T T óm óm t t tắ tắ qu qu á á tr tr ình ình bi bi uể uể di di nễ nễ t t ín ín hi hi uệ uệ trong kh trong kh ô ô ng gian t ng gian t ín ín hi hi uệ uệ 2. 2. S đ đi u ch t ng quát ơ ồ ề ế ổ S đ đi u ch t ng quát ơ ồ ề ế ổ M-QAM M-QAM 3. 3. K t lu nế ậ K t lu nế ậ N N iộ iộ dung dung 1. 1. T T óm óm t t tắ tắ qu qu á á tr tr ình ình bi bi uể uể di di nễ nễ t t ín ín hi hi uệ uệ trong kh trong kh ô ô ng gian t ng gian t ín ín hi hi uệ uệ 2. 2. S đ đi u ch t ng quát ơ ồ ề ế ổ S đ đi u ch t ng quát ơ ồ ề ế ổ M-QAM M-QAM 3. 3. K t lu nế ậ K t lu nế ậ Không gian tín hiệu Được xây dựng dựa trên N hàm trực giao cơ sở thoả mãn điều kiện: M tín hiệu năng lượng thực được biểu diễn trong không gian tín hiệu như sau: Trong đó Với 0<t<T; i=1,2…,M và j=1,2,…,N ( ) ( ) ( ) ttt N ΦΦΦ , ,, 21 ( ) ( ) ∫ =ΦΦ T ijji dttt 0 . δ ( ) ( ) ( ) tStStS M , , 21 ( ) ( ) tStS j N j iji Φ= ∑ = . 1 ( ) ( ) ∫ Φ= T jiij dtttSS 0 . N N iộ iộ dung dung 1. 1. T T óm óm t t tắ tắ qu qu á á tr tr ình ình bi bi uể uể di di nễ nễ t t ín ín hi hi uệ uệ trong kh trong kh ô ô ng gian t ng gian t ín ín hi hi uệ uệ 2. 2. S đ đi u ch t ng quát ơ ồ ề ế ổ S đ đi u ch t ng quát ơ ồ ề ế ổ M-QAM(16-QAM) M-QAM(16-QAM) 3. 3. K t lu nế ậ K t lu nế ậ Khái niệm về điều chế M-QAM  Sơ đồ điều chế M-QAM (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. Biu din tớn hiu Tớn hiu M-QAM : trong đó: E 0 là năng l ợng của tín hiệu có biên độ thấp nhất ; ai và bi là cặp số nguyên độc lập đ ợc chọn tuỳ theo vị trí của điểm bản tin; i=1,2,.,L. ( ) ( ) Tt,tfcosa T E tfsinb T E )t(s ci cii + = 02 2 2 2 0 0 Biểu diễn tín hiệu  2 hàm trực giao cơ sở:  Tọa độ các điểm bản tin là và với : ( ) Tttf T t c ≤≤π−=Φ 0,2sin 2 )( 1 ( ) Tttf T t c ≤≤π=Φ 0,2cos 2 )( 2 0 Ea i 0 Eb i ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )                 +−−−+−+−+− −−−+−−+− −−−+−−+− = 113311 313331 111311 L,L L,LL,L L,L L,LL,L L,L L,LL,L b,a ii Biểu diễn tín hiệu Đối với 16-QAM ta có L=4 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )             −−−−−− −−−−−− −− −− = 33313133 13111113 13111113 33313133 ,,,, ,,,, ,,,, ,,,, b,a ii Thành phần đồng pha và vuông pha trong 16-QAM [...]...Chùm tín hiệu của 16-QAM     Sơ đồ điều chế và giải điều chế M­QAM     a) b1(t) Sơ đồ một hệ thống 16QAM a/ Bộ điều chế b/ Bộ giải điều chế Mapping 3 E0 / 2 1 E0 / 2 11 → −1 E0 / 2 01 → − 3 b3(t) 00 → 10 → E0 / 2 Demux b(t) b2(t) Mapping 00 → 3 10 → 2 sin(2π f ct ) T ∑ E0 / 2 1 E0 / 2 E0 / 2 Tín hi ệu điều chế 16-QAM E0 / 2 11 → −1 01 → − 3 b4(t) π /2 − 2 cos(2π... dụng băng thông cũng tăng theo   Nội dung 1 2 3 Tóm tắt quá trình biểu diễn tín hiệu trong không gian tín hiệu Sơ đồ điều chế tổng quát M-QAM Kết luận Kết luận     M­QAM là một trong những sơ đồ điều chế M trạnh thái thường  được dùng hơn so với sơ đồ 2 trạng thái để truyền số liệu trong  kênh băng tần hạn chế.   log 2 M Việc sử dụng M­QAM sẽ giảm được độ rộng băng tần n=        so  với BPSK   Phần của nhóm... 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 )   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 ... Trễ truyền lan  E0 Er = Suy hao đường truyền           ; Lp τ Lp                Tín hiệu tại đầu vào giải điều chế:                   y (t ) = − 2 Er bi sin ( 2πf c (t − τ ) ) T 2 Er + ai cos( 2πf c (t − τ ) ) , T     0≤t ≤T 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 ... suất hạn chế   Vùng Rb < c M= 4 2 -6 -1,6 0 Vùng băng t ần hạn chế M= 64 ­ 5 M-QAM nhất quán với Pe = 10 BPSK và 4-FSK nhất quán với Pe = 10­5       Từ hình trên ta thấy, đối với M­PSK và M­QAM thì Eb/No≥ 1 và  khi M tăng thì Rb/B tăng tuy nhiên đòi hỏi tỷ số Eb/No tăng. Có  thể giải thích điều này như sau: khi M tăng, tốc độ ký hiệu Rs  giảm nên hiệu suất sử dụng băng thông tăng, nhưng đồng thời ... ) T 2 cos(2π f ct ) T Carrier recovery Timing recovery RLO Mạch quyết MUX định Lấy mẫu t1 +T ∫ (.)dt y2 t1 t1 t2 ˆ ˆ y1 > γ i b1 (t ) b3 (t ) < y2> γ i < ˆ ˆ b2 (t ) b4 (t ) ˆ b(t ) 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 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   . )             −−−−−− −−−−−− −− −− = 33313133 13111113 13111113 33313133 ,,,, ,,,, ,,,, ,,,, b,a ii Thành phần đồng pha và vuông pha trong 16-QAM Chùm tín hi u c a 16-QAM ủ Sơ đồ điều chế và giải điều chế M-QAM 0 0 0 0 00 3. ch t ng quát ơ ồ ề ế ổ M-QAM (16-QAM) M-QAM (16-QAM) 3. 3. K t lu nế ậ K t lu nế ậ Khái niệm về điều chế M-QAM  Sơ đồ điều chế M-QAM (Quadrature Amplitude