all (960719), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В данном случае оценки канала на приемном концеиспользуются для коррекции искажений, вносимых каналом.MIMO с "замкнутой петлей" (closed-loop). Здесь помимо оценки канала на приеме и компенсациипомех производится передача этих оценок на передающую сторону по т.н. обратному (feedback)каналу. основываясь на принятой информации, передатчик производит перераспределениемощностей в своих передающих трактах с тем, чтобы увеличить мощность трактов, передающих поканалам с высокой интенсивностью замираний, а также внести коррекцию по амплитуде и фазе приформировании диаграммы направленности антенны.Применение: технология MIMO нашла практическое применение в беспроводных локальныхсетях стандарта IEEE 802.11n, а также в беспроводных сетях мобильной связи WiMAX и LTE.7. Амплитудная модуляция сигналаАмплитудная модуляция сигнала (ASK) – процесс изменения амплитуды несущего колебания,соответствующего изменению непрерывного информационного сигнала.
В простейшем случаемодулирующий сигнал является гармоническим колебанием. *Можно еще посмотреть картинку извопроса 8*fcfc (от слова ―carry‖) – несущая частота.( ){()Плюс: очень эффективно используется полоса частот. Для сигнала нужна всего одна частота.Минус: затратная в плане энергии. Амплитуду сигнала надо увеличивать каждый раз припередаче ―1‖.Применение: исторически была первым видом модуляции, освоенным на практике.
Внастоящее время АМ применяется в основном только для радиовещания на сравнительно низкихчастотах (не выше коротких волн) и для передачи изображения в телевизионном вещании. Этообусловлено низким КПД использования энергии модулированных сигналов.8. Частотная модуляция сигналаЧастотная модуляция сигнала (FSK) — вид аналоговой модуляции, при котороминформационный сигнал управляет частотой несущего колебания. По сравнению с амплитудноймодуляцией здесь амплитуда остаѐтся постоянной. *Срисовать картинку ниже*.( ){(())Плюс: в отличие от амплитудной модуляции, ЧМ не затратная в плане энергии.
Амплитудасигнала остается неизменно низкой.Минус: неэффективное использование частот (противоположность АМ).Применение: Частотная модуляция применяется для высококачественной передачи звукового(низкочастотного) сигнала в радиовещании (в диапазоне УКВ – ультракоротких волн), длязвуковогосопровождениятелевизионныхпрограмм,передачисигналовцветностивтелевизионном стандарте SECAM, видеозаписи на магнитную ленту, музыкальных синтезаторах.Высокое качество кодирования аудиосигнала обусловлено тем, что в радиовещании при ЧМприменяется большая (по сравнению с шириной спектра сигнала АМ) девиация несущего сигнала(наибольшее отклонение мгновенной частоты модулированного радиосигнала при частотноймодуляции от значения его несущей частоты), а в приѐмной аппаратуре используют ограничительамплитуды радиосигнала для устранения импульсных помех.
Такая модуляция называетсяширокополосной ЧМ. В радиосвязи применяется узкополосная ЧМ с небольшой девиациейчастоты несущей.9. Фазовая модуляция сигнала. Пример/примеры двухуровневой PSK.Фазовая модуляция сигнала (PSK) — один из видов модуляции, при которой фаза несущегоколебания управляется информационным сигналом (рисунок из вопроса 8).Самой простой фазовой модуляцией является двухуровневая модуляция (Binary PSK, BPSK),где для представления двух двоичных цифр используются две фазы.Принцип: сигнал в одной фазе – это “0”, в другой –“1”.( ){((fc (от слова ―carry‖) – несущая частота.График этого вида PSK – вопрос 8.)){()()Альтернативной формой двухуровневой PSK является дифференциальная PSK (DPSK).Принцип: если фаза сигнала не менялась – то это “0”, если менялась – то “1”.График (отличается от того, который в вопросе 8):Такая схема называется дифференциальной, поскольку сдвиг фаз выполняется относительнопредыдущего переданного бита, а не относительно какого-то эталонного сигнала.
Придифференциальном кодировании передаваемая информация представляется не сигнальнымипосылками, а изменениями между последовательными сигнальными посылками. Схема DPSKделает излишним строгое согласование фазы местного гетеродина приемника и передатчика. Дотех пор пока предыдущая полученная фаза точна, точен и фазовый эталон.Преимущества PSK: нет лишних затрат энергии (в отличие от амплитудной модуляции),рациональное использование частот (в отличие от частотной модуляции).10. Фазовая модуляция сигнала.
Пример/примерычетырехуровневой PSKФазовая модуляция сигнала (PSK) — один из видов модуляции, при которойфаза несущего колебания управляется информационным сигналом.В отличие от двухуровневой PSK, где используется сдвиг фаз 180 ° , приπчетырехуровней PSK используют сдвиги кратные 2( 90 ° ):Таким образом, каждая сигнальная посылка представляет не один бит, а два,что позволяет эффективнее использовать полосу сигнала.При этом символьная скорость (которая при BPSK равна скорости передачиданных) в два раза ниже скорости передачи информации.Точки на векторной диаграмме образуют созвездие фазовой манипуляции.Для того чтобы осуществить кодирование одним символом двух битинформации, необходимо, чтобы созвездие состояло из четырех точек, какэто показано на векторной диаграмме QPSK рисунка 1.
Тогда мы получим,что ииотличны от нуля, все точки созвездия расположенына единичной окружности. Тогда кодирование можно осуществитьследующим образом: разбить битовый поток на четные и нечетные биты,тогдабудет кодировать четные биты, а– нечетные. Двапоследовательно идущих друг за другом бита информации кодируютсяодновременно синфазными квадратурнымсигналами. Этонаглядно показано на осциллограммах, приведенных на рисунке дляинформационного потока «1100101101100001».11. Сравнение различных схем модуляции сигнала.Преимущества и недостаткиСравнивая между собой AM (амплитудную), ЧМ (частотную) и ФМ(фазовую модуляцию), применяющиеся при частотном разделении каналов,можно сделать следующие выводы:наименьший по ширине спектр в линии занимается при AM, когда длякаждой передачи необходим диапазон частот, равный Ωmax - Ωmin ,где Ωmax и Ωmin - наибольшая и наименьшая частоты передаваемогосигнала.
При ЧМ и ФМ ширина канала, требующегося для передачи сигнала,значительно больше, а следовательно, по ширине спектра, что особенноважно при использовании воздушных и кабельных линий связи, AM имеетпреимущество по сравнению с ЧМ и ФМ. Поэтому во всех современныхсистемах передачи, работающих по воздушным и кабельным линиям связи,главным образом применяется AM;Влияние помех, появляющихся в тракте передачи, при ЧМ и ФМзначительно меньше, чем при AM, так как на приемном конце каналавключаются ограничители амплитуд.
Это позволяет эффективно бороться спомехами, а влияние линейных помех на изменение мгновенной частоты илифазы несущих колебаний обычно достаточно мало. Это определяет широкоеприменение ЧМ и ФМ на линиях связи, подверженных влиянию помех, нопропускающих достаточно широкий спектр частот. К таким линиямотносятся каналы радиосвязи и в первую очередь каналы коротковолновых иультракоротковолновых (УКВ) радиосвязей. Управление частотой или фазойэлектрических колебаний нашло широкое применение в телеграфии ипередаче данных, где необходимо обеспечить высокую верность передачипри сравнительно низких уровнях сигнала.(МОЖНО НЕ ПИСАТЬ, НА ЛЕКЦИЯХ ВРОДЕ НЕ БЫЛО!!!) Присравнении импульсных систем модуляции можно отметить следующее:Амплитудно-импульсный способ модуляции применяется в том случае,если простыми средствами удается обеспечить требуемое превышениеуровня сигнала над помехой, например, в аналоговой части систем передачи сИКМ.Широтно- и фазово-импульсные системы, при которых по каналупередаются импульсы постоянной амплитуды, позволяют применять наприемной станции ограничитель амплитуд и тем самым ликвидировать илизначительно ослабить влияние линейных помех.
Эти системы требуютширокого спектра передаваемых частот, что является большим недостатком.Импульсно-кодовая и дельта-модуляции обладают рядом преимуществпо сравнению с другими импульсными системами модуляции (более узкийзанимаемый спектр, лучшая помехозащищенность и т. д.).12. Применение различных схем модуляции в рамках 802.11n.Точкам доступа и станциям 802.11n необходимо вести согласованиепространственных потоков (Spatial Streams) и ширины канала.
В зависимостиотколичестваантеннвозникаютнесколькопространственныхпотоков. Полную теоретически возможную пропускную способностьстандарта802.11nв600Мбит/сможнодостичьлишь прииспользовании четырехпередающихичетырехприемных антенн(конфигурация "4х4").Стандарт 802.11n определяет Индекс модуляции и схемы кодированияMCS (Modulation and Coding Scheme). MCS - простое целое число,присваиваемое каждому варианту модуляции (всего возможно 77 вариантов).Каждый вариант определяет тип модуляции радиочастоты (Type), скоростькодирования (Coding Rate), защитный интервал (Short Guard Interval) изначения скорости передачи данных. Сочетание всех этих факторовопределяет реальную физическую (PHY) скорость передачи данных, начинаяот 6,5 Мбит/с до 600 Мбит/с (данная скорость может быть достигнута за счетиспользования всех возможных опций стандарта 802.11n).Некоторые значения индекса MCS определенны и показаны вследующей таблице:(4 столбца справа – это скорость передачи данных, а 400 и 800 ns – этозначение СР (какой-то префикс, не суть важно) ).Тип модуляции и скорость кодирования определяют, как данные будутпередаваться в радиоэфир.13.
Квадратурно-амплитудная модуляцияКвадратурная (амплитудная) модуляция (КАМ) — разновидностьамплитудной модуляции сигнала, которая представляет собой сумму двухнесущих колебаний (несущее колебание - сигнал, один или несколькопараметров которого подлежат изменению в процессе модуляции) однойчастоты, но сдвинутых по фазе относительно друг друга на 90°, каждое изкоторых модулировано по амплитуде своим модулирующим сигналом:,гдеи— модулирующие сигналы,— несущая частота.Таким образом, КАМ совмещает в себе амплитудную и фазовую модуляции.Служит примером модуляции с большим числом бит в символах.Следовательно, можно получить и большее число состояний. Название 16QAM означает 16 состояний на сигнальном созвездии, a 64-QAM означает 64состояния.Сигнальное созвездие 16-позиционного КАМн сигналаПрименение: Квадратурная модуляция применяется для передачи сигналовцветности в телевизионном стандарте PAL и NTSC, в стереофоническомрадиовещании.Если кто-то хочет описать формирование сигнала:14.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
