• Sonuç bulunamadı

805540 KABLOSUZ İLETİŞİM

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "805540 KABLOSUZ İLETİŞİM"

Copied!
34
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

KABLOSUZ İLETİŞİM

805540

(2)

MODÜLASYON TEKNİKLERİ –

SAYISAL MODÜLASYON

(3)

İçerik

3

 Sayısal modülasyon

 Sayısal modülasyon çeşitleri  Sayısal modülasyon başarımı

(4)

Sayısal Modülasyon

4

 Analog yerine sayısal modülasyon yöntemleri  Avantajları

 Gürültüye karşı direnç

 Farklı biçimli bilginin kolay çoğullanması  Yüksek güvenlik

 Yanılgı denetim kodları  Kaynak kodlama

(5)

Sayısal Modülasyon

5

 Modüle eden işaret darbe dizisi

Her simge sonlu sayıda m adet durum içerir.n  log2 m bit/sembol

(6)

Sayısal Modülasyon Seçimi

6

 Amaç:

 Düşük SNR değerinde düşük BER değeri  Düşük bant genişliği kullanımı

 Sönümlü kanallarda yüksek başarım

 Gerçekleştirilmesinin kolay ve ucuz olması

 Bant genişliği verimi  Güç verimi

(7)

Güç Verimi

7

 Mesajın düşük bit yanılgı oranı ile elde edilme

yeteneği

 Güç verimi,

 Bit başına düşen işaret enerjisinin gürültü güç

spektral yoğunluğuna oranı,

p

0

b

(8)

Bant Genişliği Verimi

8

 Veriyi sınırlı bant genişliğinde taşıma yeteneği  Daha hızlı iletişim

 Daha çok bant genişliği ihtiyacı

 Bant genişliği verimi,

 İşgal edilen bant genişliğinin ne oranda verimli

kullanıldığının ölçüsü

 Veri hızı ile bant genişliği arasındaki ilişki

Bilişim Kuramı Hz bps B R B  / 

(9)

Sistem Kapasitesi

9

 Shannon Kanal Kodlama Teoremi

 İletim hızı kanal kapasitesinden küçük olmak şartıyla

uygun kodlama yöntemi kullanıldığında oluşacak yanılgı oranı istenildiği kadar küçük yapılabilir.

 Toplanır beyaz Gauss gürültü (AWGN) kanalı için,

 max log2 1 B C S B N        

(10)

Güç – Bant Genişliği Verimi

10

 Kanal kodlaması kullanımı

 Bant genişliği verimini azaltır  Güç verimini arttırır

 Yüksek seviyeli modülasyon yöntemleri

 Bant genişliği verimini arttırır  Güç verimini azaltır

 Uzlaşı

 Diğer verim kriterleri

(11)

Bant Genişliği ve

Güç Spektral Yoğunluğu

11

 Bant genişliği tanımı

 Tek bir tanım mevcut değil

 Güç spektral yoğunluğuna bağlı olarak farklı

tanımlar yapılabilir.

 Mutlak bant genişliği – sıfırdan farklı tüm aralık  Yarı güç bant genişliği – 3 dB azalma olan aralık  Sıfırdan sıfıra bant genişliği – ana spektral lob

(12)

Modülasyon İşaretlerinin

Geometrik Gösterimi

12

 : modülasyon işaret kümesi

 adet sembol

 İkili sistemde sadece 2 sembol

M=8 ise 3 bit ile gösterim mümkün

   

 

s t s t s t

S1 , s ,..., M M 2 log

(13)

Geometrik Gösterim

13

 Vektör uzayının sonlu bir kümesi vektör uzayının

bazını oluşturan N tane birim dik sinyal ile ifade edilir.

 Baz vektörleri:  Dikgen vektörler

 Normalize edilmiş vektör

 

j t | j 1,2,...,N

   t j t dt i j i  

   , 0    

     2 t dt 1 Ei

(14)

Örnek Geometrik Gösterim

14  ve : işaretler  : baz vektörü  : işaret kümesi    f tT E t s c b b cos 2 2 1     f tT E t s c b b cos 2 2 2     f tT t c b  1  2 cos 2    

1 1

( ) b , b s tEtEt

(15)

Sayısal Modülasyon Teknikleri

15

 Doğrusal Modülasyon

 İletilen sinyalin genliği, modüle eden sinyal ile doğrusal

olarak değişir.

 Bant genişliği açısından verimlidir.

 Doğrusal Olmayan Modülasyon

 İletilen işaretin genliği sabittir.

(16)

İkili Faz Kaydırmalı Modülasyon, BPSK

16

Sabit genlikli taşıyıcının fazı m1 ve m2 sinyallerine

bağlı olarak değişir.

 Faz farkı genellikle 180°’dir.

 Taşıyıcısı bastırılmış çift yan bant genlik

modülasyonu ile aynı.

Ac genlikli sinüzoidal taşıyıcının bit başına enerjisi

(17)

BPSK Bit Yanılgı Oranı

17

 AWGN kanal için,

          0 , 2 N E Q P b BPSK e

(18)

Dördün PSK, QPSK

18

 Tek bir sembol ile 2 bit taşındığı için BPSK sinyaline

göre 2 kat daha fazla bant genişliği verimine sahip.

 Taşıyıcı fazları: 0°, 90°, 180°, 270°  QPSK işareti:

 Sembol süresi bit süresinin iki katıdır.

2 ( ) cos 2 ( 1) 2 s QPSK c s E s t f t i T         

(19)

QPSK

19  Baz fonksiyonları  ve  QPSK işareti:     f tT t c s  1  2 cos 2    f tT t c s  2  2 sin 2                             E i t E i t t sQPSK s 1 s 2 2 1 sin 2 1 cos    

(20)

QPSK Spektrumu ve Bant Genişliği

20

Sıfırdan sıfıra bant genişliği Rb

(21)

QPSK Bit Yanılgı Oranı

21

 AWGN kanalı için,

 Aynı enerji verimliliği ile iki kat daha fazla bant

genişliği verimi

 Sembol yanılgı oranı BPSK ile aynı değil!

, 0 2 b e QPSK E P Q N      

(22)

DPSK

22

 Referans sinyaline ihtiyaç duyulmadığı için alıcı

karmaşıklığı azaltılmıştır.

 Enerji veriminde azalma!

 Klasik PSK işaretine göre 3 dB daha kötü sonuca

(23)

Sabit Zarf Modülasyonu

23

 Taşıyıcı genliğinin sabit olduğu doğrusal olmayan

modülasyon

 Sabit zarf modülasyonları daha fazla bant

genişliğine ihtiyaç duyar.

 İkili frekans kaydırmalı modülasyon (BFSK)  En küçük kaydırmalı modülasyon (MSK)

 Gauss en küçük kaydırmalı modülasyon (GMSK)

 Bant genişliği veriminin daha önemli olduğu

(24)

İkili Frekans Kaydırmalı Modülasyon,

BFSK

24

 Genliği sabit olan taşıyıcı frekansı mesaj değerine

bağlı olarak farklı iki frekans değeri alır.

 : sabit offset

 Sürekli olmayan FSK – iki ayrı osilatör devresi

 2 ( ) b cos(2 2 ) FSK c b E s t f f t T      1 2 ( ) ( ) b cos(2 ) FSK H H b E s t v t f t T      2 2 ( ) ( ) b cos(2 ) FSK L L b E s t v t f t T      2f

(25)

BFSK Yanılgı Oranı

25

 AWGN kanalı için uyumlu alıcı yanılgı oranı, 

 Uyumlu olmayan alıcı yanılgı oranı,  , 0 b e FSK E P Q N       0 2 , 2 b E N e FSK NC e P   

(26)

En Küçük Kayma Modülasyonu, MSK

26

 Sürekli faza sahip FSK

 Spektral verimi yüksek olduğundan gezgin kablosuz

(27)

Birleştirilmiş Doğrusal ve Sabit Zarf

Modülasyon Teknikleri

27

 Genlik ve fazın/frekansın aynı anda değiştirilmesi  Etkin güç kullanımı

 Etkin bant genişliği kullanımı

 M kipleme

 2 veya daha fazla bit bir sembol oluşturur.  Bant sınırlı kanallarda etkili bir yöntem

(28)

M – PSK

28M olası değer     2( 1) / i i M     2 2 ( ) s cos 2 ( 1) i c s E s t f t i T M          2 (log ) s b EM E 2 (log ) s b TM T

(29)

Dördün GM (QAM)

29

 Fazın yanında genliğinde değiştirilmesiyle

gerçekleştirilen modülasyon

 Sembol genlikleri ve semboller arasındaki uzaklıklar

sabit değildir.

 Güç ve bant genişliği verimi M-ary PSK ile

benzerdir. min min 2 2 ( ) cos(2 ) sin(2 ) i i c i c s s E E s t a f t b f t TT   

(30)

M – FSK

30

Bant genişliği verimi artan M ile azalır.

Tüm sinyaller dikgen olduğu için güç verimi M ile

artar.  ( ) 2 s cos ( ) i c s s E s t n i t T T      

(31)

Sönümlü ve Çok Yol Kanallarında

Modülasyon Başarımı

31

 Bit yanılgı oranı (BER)

 Başarım için bilgi verir.

 Yanılgının türü hakkında bilgi vermez.

(32)

Yanılgı Oranları

32

 Farklı modülasyon teknikleri için,

 Sönümlü kanalda yanılgı oranı ile ortalama SNR

arasında ters orantılı ilişki

 AWGN kanalında yanılgı oranı ile SNR arasında

üstel ilişki.

 Sönümlü kanallarda aynı başarım için çok daha

yüksek SNR artışına ihtiyaç duyulur.

 BER başarımının arttırılması için yanılgı denetim

(33)

Frekans Seçici Sönümlü Kanallarda

Başarım

33

 Semboller arası girişim sonucu düşürülemeyen BER

değerleri

 Azaltılamayan BER katları

(34)

Kaynak

34

Wireless Communications, Principles and Practice

Referanslar

Benzer Belgeler

Kablosuz yönlendiricinizin AC adaptörünü DC Giriş bağlantı noktasına takın ve elektrik prizine güç vermek için fişe takın.. Birlikte verilen ağ kablosuyla

Verilen n m  boyutlu bir matrisin elemanlarının diziye aktarılması, oluşturulan dizinin elemanlarının yeni bir matrise aktarılması ve sonuçların ekrana

Bazı nümerik metotlar için hata açılımlarını dikkate alarak adım genişliği tespiti yapan farklı çalışmalar mevcuttur ([1,2,3]).Bu çalışmada, (1.1) in

Bu formül yardımıyla standardize farkı 0,5 olan bir durum için %80 güç ve 0,05 anlamlılık seviyesinde gereken örnek genişliğini hesapladığımızda:..

Erken Amniyon Rüptür Sekansý olarak da isimlendirilen amniyotik bant sekansý (ABS), amniyon zarýnýn erken rüptürü ile oluþan konstriktif bandlar sonucu meydana gelen

Ba- yanlara uygulanan dört farklı ısınma çeşidinin eklem hareket genişliği ve esneklik üzerine etkisinin incelenmesi amacıyla yapılan bir çalışmada, etkin

idarelerle merkezi idare arasında tanınmış olmakla birlikte, iki farklı tüzel kişi arasında kanunda düzenlenmiş olması şartıyla tüzel kişilerden bir diğerine göre

Yaşlılarda periodontal ligamanda meydana gelen değişimler fibroblast sayısında azalma ve bağ dokudaki değişimlere benzer daha düzensiz yapının