1.ciklus

ELEKTRONIKE KOMUNIKACIJE

Sadraj 1. PREDVANJE .......................................................................................................................................................... 1

1.1. KOMUNIKACIJA, DIGITALNI PODATCI .......................................................................................................... 1

1.1.1. DIGITALNI SIGNALI ............................................................................................................................... 2

1.2. PRIJENOS DIGITALNOG SIGNALA ................................................................................................................. 4

1.2.1. FILTRIRANJE DIGITALNOG SIGNALA ..................................................................................................... 4

1.2.2. IDEALNI FILTAR ..................................................................................................................................... 4

1.2.3. FILTAR S KOSINUSNIM ZAOBLJENJEM ................................................................................................. 5

1.2.4. GAUSSOV FILTAR .................................................................................................................................. 5

1.2.5. DIJAGRAM OKA .................................................................................................................................... 5

1.2.6. SMETNJE I UM .................................................................................................................................... 6

1.2.7. KAPACITET KANALA, USPOREDBA ANALOGNOG I DIGITALNOG PRIJENOSA ....................................... 6

1.3. PRIJENSONI MEDIJI ...................................................................................................................................... 7

1.3.1. UPLETENA PARICA ............................................................................................................................... 7

1.3.2. KOAKSIJALNI KABEL.............................................................................................................................. 7

1.3.3. SVJETLOVOD ........................................................................................................................................ 7

1.3.4. RADIJSKI PRIJENOS ............................................................................................................................... 7

2. PREDAVANJE ........................................................................................................................................................ 9

2.1. MODULACIJSKI POSTUPCI ............................................................................................................................ 9

2.2. AMPLITUDNA MODULACIJA (AM) ............................................................................................................... 9

2.3. FAZNA MODULACIJA (PM) ......................................................................................................................... 11

2.4. FREKVENCIJSKA MODULACIJA (FM) ........................................................................................................... 12

3. PREDAVANJE ...................................................................................................................................................... 13

3.1. DISKRETNI MODULACIJSKI POSTUPCI ........................................................................................................ 13

3.2. ASK (AMPLITUDE - SHIFT KEYING) ............................................................................................................. 13

3.3. FREQUENCY-SHIFT KEYING (FSK) ............................................................................................................... 14

3.3.1. BFSK I GFSK (BINARY I GAUSS FSK) .................................................................................................... 14

3.3.2. M-FSK ................................................................................................................................................. 14

3.4. PHASE-SHIFT KEYING (PSK) ........................................................................................................................ 15

3.4.1. BINARY PSK (BPSK) ............................................................................................................................. 15

3.4.2. QUATERNARY PSK (QPSK) .................................................................................................................. 15

3.4.3. OFFSET QPSK (OQPSK) ....................................................................................................................... 16

3.4.4. / QPSK ......................................................................................................................................... 16

3.4.5. 8-PSK .................................................................................................................................................. 16

3.4.6. KONSTANTO I DIFERENCIJALNO KODIRANI PSK................................................................................. 16

3.4.7. DIJAGRAM UMA NA PSK SIGNALU ................................................................................................... 17

3.5. MINIMUM-SHIFT KEYING (MSK) ................................................................................................................ 17

3.6. QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION (QAM) .................................................................................... 18

3.7. USPOREDBA I KVALITETA DISKRETNIH POSTUPAKA ................................................................................... 18

3.8. SINKRONIZACIJA ......................................................................................................................................... 18

1

1. PREDVANJE

1.1. KOMUNIKACIJA, DIGITALNI PODATCI

KOMUNIKACIJA je prijenos informacije (podatka) od izvora preko ureaja za slanje (odailjaa) te prijenosnog medija do prijamnika (ureaja za primanje) i korisnika.

Pri tom je u bilo kojem dijelu mogua greka, no uzima se da um (nepredvidivi) djeluje kod prijenosnog medija i oznaava utjecaj okoline (pa je stoga i stohastian).

Slika 1.1. Opi model komunikacijskog sustava

Decibeli (dB) omjer napona, snaga (najee) ili nekih drugih veliina kako bi se one lake prikazivale i sl.

mnoenje snaga se svodi na zbrajanje decibela, a dijeljenje na oduzimanje. 3 2;3 12 ako se radi o omjeru napona formula je: 10 log

10 log 20 log ;

Signal koji se alje komunikacijskim kanalom (prijenosnim medijem) moe biti

analogan ili digitalan (mogue su A/D i D/A konverzije). Podaci koji se alju, u odailjau se mogu komprimirati radi vee brzine prijenosa, im je vea brzina potrebniji je i iri frekvencijski spektar (uz istu kompresiju i ostale parametre.

2

Ureaji koji ne vre A/D ili D/A pretvorbu (odailjai ili prijamnici):

Ureaji koji vre A/D ili D/A pretvorbu (odailjai ili prijamnici):

1.1.1. DIGITALNI SIGNALI

Digitalni signal je signal s diskretnim razinama signala, pravokutnog oblika, pri emu je najjednostavniji oblik s dvije (naponske) razine, '0' i '1'.

Pravokutni oblik signala u vremenskoj domeni odgovara obliku elja s ovojnicom / u frekvencijskoj domeni, te im je signal u vremenskoj domeni ui, iri je u frekvencijskoj domeni i obrnuto:

Prije kompresije, modulacije i konanog slanja signala kanalom, podaci se kodiraju

(predouju s jednim od kodova). Svaki kod ima svoju primjenu jer se kodovi meusobno razlikuju po spektralnim

obiljejima, srednjoj razini signala i sl. Binarni znak moe biti pridruen razini elektrinog signala ili promjeni elektrinog

signala pri emu je broj razliitih znakova (simbola) prirodna potencija broja 2.

3

NRZ kod (Non Return to Zero) je najjednostavniji, svaki simbol ima svoju razinu.

NRZ kod ima istosmjernu komponentu (srednja razina) koja se smanjuje bipolarnim

oblikom, no postoji problem u sinkronizaciji takta pri dugom nizu istih simbola (jer se ne zna gdje je kraj, gdje je poetak jednog znaka)

RZ kod (Return to Zero) rjeava problem dugih nizova istih simbola kod NRZ koda (pogotovo bipolarna inaica).

Iako se u intervalu trajanja simbola razina vraa na nulu, svejedno postoji istosmjerna

komponenta (koja je barem duplo manja od NRZ koda, a i frekvencijski pojas je duplo iri).

Manchester kod nema istosmjernu komponentu, nema problema sa sinkronizacijom takta, frekvencijski pojas mu je iri od NRZ (kao i RZ koda).

Diferencijalno kodirani kodovi promjena simbola pri odreenom naponu.

Poetni znak

Pri pojavi '1' u izvornom,

znak se mijenja

Pri pojavi '0' u izvornom,

znak se mijenja

4

1.2. PRIJENOS DIGITALNOG SIGNALA

1.2.1. FILTRIRANJE DIGITALNOG SIGNALA

Signal je prije modulacije u osnovnom pojasu frekvencije, te pravokutni impuls (od kojega se digitalni signali sastoje) zauzima beskonano iroki frekvencijski pojas sin(x)/x.

Kanal kojim se signali alju nije beskonane irine, pa se signali prije slanja filtriraju. To je mogue jer sin(x)/x praktiki ima dovoljno niske razine koje su na velikim frekvencijama.

Posljedica filtriranja su izoblienja signala (signal se u frekvencijskoj domeni suzuje to znai da se u vremenskoj domeni iri).

Posljedica proirenja impulsa (signala) je inter-simbolna-interferencija (ISI).

Kako sustav oitava impulse na polovici njihova trajanja, uz ISI, neki od njih e biti pogreno odreeni.

1.2.2. IDEALNI FILTAR

Ima pravokutnu frekvencijsku karakteristiku, granine frekvencije !, to znai da mu je vremenska karakteristika oblika sin(x)/x s nultokama u "

" $.

Kako su nultoke u " $, minimalna irina pojasa poslije modulacije, odnosno brzina prijenosa simbola je 2 ! (jer je $ ).

Spektralna uinkovitost je omjer prenesenih bitova u sekundi i irine pojasa:

Proirenje

impulsa

ISI

Sustav nee znati koji

su neki od simbola

5

1.2.3. FILTAR S KOSINUSNIM ZAOBLJENJEM

Realna konstrukcija idealnog filtra je nemogua, pa se koriste oni realno izvedivi, poput kosinusnog

Kosinusni filtar se dobije simetrinim proirenjem idealnog, ime iz Nyqustovog teorema izlazi da poloaj nultoki u vremenskoj domeni ostaje ouvan (dok je frekvencijski pojas iri za ! ! &)

Kod kosinusnog filtra ostvareni su isti uvjeti za ISI (jer poloaj nultoki vremenske funkcije ostaje isti), a ' se naziva faktorom zaobljenja (strmine).

1.2.4. GAUSSOV FILTAR

Ima oblik gaussovog zvona u vremenskoj karakteristici pri emu je zvono to ue i vie to je vei umnoak parametara $ 1.2.5. DIJAGRAM OKA

Nastaje preklapanjem velikog broja simbola na istom grafu, ime se dobiva oblik oka. Pri izoblienju simbola (ISI) otvorenost oka se smanjuje/pomie to slui za procjenu

izoblienja i kvalitete. Otvorenost oka je idealno 100%, u realnim situacijama ISI ga smanjuje (zadovoljava

>50%) Pomak oka uslijed podrhtavanja oka. Oko je asimetrino ako je prijenos nelinearan.

6

1.2.6. SMETNJE I UM

Karakteristika signala se mnoi s karakteristikom filtra, kanala te karakteristikom prijemnika.

Frekvencijska karakteristika kanala nije ravna crta, pa su razne frekvencijske komponente signala razliito priguene, imaju razliito kanjenje te im je superponiran

stohastiki um.

Guenje signala raste porastom frekvencije, pa se izraava u decibelima:

: = 10 log = 20 log

: = 10 log []. Brzina propagacije signala je frekvencijski ovisna pa razne frekvencijske komponente

imaju razliito kanjenje.

um se javlja zbog utjecaja okoline i ureaja, te se dijeli na: o Termiki um uzrokovan temperaturom (gibnjem elektrona), iz okoline te samih

ureaja za slanje i primanje; ima priblino jednoliku raspodjelu du frekvencijske

osi i razina se rauna po formuli: = ; ; ; . o Intermodulacijski um signali koji se alju na raznim frekvencijama meusobno

si smetaju u istom kanalu.

o Presluavanje signali koji idu istim prostorom meusobno si smetaju o Impulsni um javlja se uslijed jakih impulsa uzrokovanih grmljavinom i sl.

Za moguu reprodukciju signala, on mora biti vei od uma, zato se za kvalitetu signala definira odnos signal/um: !

= 10 log "!#[

$ ;

% ] Za procjenu kvalitete digitalne informacije koristi se i BER (Bit Error Rate) koji je

omjer pogrenih bitova nad odaslanim:

%& = ; ',( '. Kako kanal ima frekvencijski selektivnu karakteristiku na prijemnoj strani pokuava se to

kompenzirati filtrima s promjenjivim koeficijentima.

1.2.7. KAPACITET KANALA, USPOREDBA ANALOGNOG I DIGITALNOG PRIJENOSA

Kanal ima ogranienu maksimalnu brzinu prijenosa podataka (kapacitet), to ovisi o irini frekvencijskog pojasa, razini uma, broju naponskih razina i minimalnom BER-u.

Nyquistova formula: $ = 2 log(; ( ' Shannonova formula: $ = log )1 + * Kod analognih signala kvaliteta ne ovisi o sadraju, osjetljiv je na um, nije mogua

regeneracija signala (porastom udaljenosti i kvaliteta se nepovratno gubi).

Kod digitalnih sustava kvaliteta ovisi o sadraju, ali su signali manje osjetljivi na um i mogua je regeneracija signala; ureaji su jeftiniji i bolje iskoriten spektar, mogue je

ifriranje signala.

7

1.3. PRIJENSONI MEDIJI

1.3.1. UPLETENA PARICA

Spiralno upleteni vodi kako bi se smanjili vanjski i meusobni utjecaj Jeftina i jednostavna, ali veliko guenje na velike udaljenosti

1.3.2. KOAKSIJALNI KABEL

2 kabela, tanji unutar veeg, upljeg; odvojeni izolacijom Puno vie smanjeni vanjski utjecaji, no kompliciraniji i skuplji

1.3.3. SVJETLOVOD

Fleksibilan i jeftin, no krajnji ureaji (laseri) su skupi Malo guenje, koristi se na vee udaljenosti, velike brzine Dvije vrste pristupnih ureaja: LED (jeftiniji i loiji) i LASER (bolji i skuplji) Dvije vrste vodova: viemodni i jednomodni

1.3.4. RADIJSKI PRIJENOS

Signal se alje i prima antenama elektromagnetskim valom kroz slobodni prostor Prijenos moe biti: usmjeren (od toke do toke) ili neusmjeren (primaju svi odailjai

koji mogu) Do 30 MHz EMV se reflektira od ionosfere, to se koristi u komunikacijama Iznad 30 MHz val prolazi kroz ionosferu Pri jako malim frekvencijama val prati zaobljenost zemlje Zbog razliite gustoe atmosfere val se lomi prema zemlji pa blago prati zaobljenost

zemljine povrine Domet EMV-a (2 antene): 3.57+,- . /,- .0; - 1123456"896:;693

8

Guenje raste s udaljenosti i frekvencijom Zbog viestaznog irenja vala, isti val moe sam sebi smetati (refleksija) Osim antenama, EMV se moe slati i satelitom:

o GEO geostacionarni; najvii i najvee kanjenje, mali broj satelita o MEO medium; srednji o LEO low; najnii, najmanje kanjenje, najvei potreban broj satelita o Za svaku vezu (downlink ili uplink) i dodjelu veza brine se ureaj transporter

WLAN beini prijenos na malu udaljenost

9

2. PREDAVANJE

2.1. MODULACIJSKI POSTUPCI Nakon kodiranja, ifriranja i obrade podataka, signal je prije slanja komunikacijskim kanalom potrebno modulirati i na prijemnoj strani demodulirati. Modulacija je promjena parametara signala prije slanja (amplitude, fazni odnosi...) ime signal iz osnovnog pojasa (niih frekvencija od 0 !) prebacujemo (moduliramo) u vii pojas frekvencija. Signal (podatak) prije modulacije zovemo modulacijski signal i on upravlja promjenama parametara pomonog prijenosnog signala. Drugim rijeima, generatorom signala generiramo prijenosni signal koji u sebi ne nosi korisnu informaciju; zatim mijenjamo parametre prijenosnog signala ovisno o parametrima modulacijskog signala (koji sadri podatke), rezultatni signal koji aljemo kanalom naziva se modulirani signal. Ureaj koji vri (de)modulaciju ove se (de)modulator. FUNKCIJA PRESLIKVANJA

Funkcija preslikavanja ovisi o podacima (modulacijski signal) i modulacijskom postupku.

Demodulacija se dijeli na:

o Koherentnu prijemnik i odailja su sinkronizirani po fazi prijenosnog signala, o Nekoherentnu prijemnik i odailja nisu sinkronizirani po fazi prijenosnog

signala. Modulacije se dijele na:

o Kontinuirane (prijenosni sinusni i modulacijski signali su kontinuirani) o Diskretne (prijenosni signal je sinus, a modulacijski je diskretan) o Impulsne (prijenosni signal je diskretan, a modulacijski je ili diskretan ili analogni)

2.2. AMPLITUDNA MODULACIJA (AM)

Amplituda prijenosnog signala linearna je funkcija modulacijskog signala. Prijenosni signal: 85 cos+H5 / I0 ; !+850 / "85, ime se dobiva amplitudno modulirani signal.

Faza je ovdje nebitna, ona se nee modulirati pa moemo pisati I 0; a modulacijski signal fourierovom analizom moemo rastaviti na kosinuse raznih frekvencija (radi jednostavnosti prvo e se uzeti samo jedan od tih kosinusa):

o AM-signal: 85 cos+H50 / " cosH5cosH5 o Maksimum i minimum amplitude su za cosH5 J1 o 85 K1 / cosH5L cos+H50 o Pri tom je prijenosni signal puno vee frekvencije od modulacijskog kako bi

prebacili nemodulirani signal iz osnovnog pojasa u pojas viih frekvencija H H o Rezultat, AM-signal je umnoak prijenosnog signala i linearne funkcije

modulacijskog signala.

PRIJENOSNI

SIGNAL

MODULIRANI

SIGNAL

10

Indeks modulacije govori o dubini modulacije, kada je N O 1 ovojnica e pratiti (neprekidno) promjenu vremena, pri N P 1 doi e do premodulacije, tj. ovojnica e se izobliiti jer e biti P (slika dolje).

o "; N indeks modulacije AM-signala o 85 1 / N cosH5cosH5

Koritenjem formule za umnoak kosinusa AM-signal prelazi u: 85 Qcos+H50 / N2 cos+H5 / H50 / N2 cos+H5 H50R Prebacili se gornja formula u frekvencijsku domenu vidi se da se AM-signal moduliran

kosinusom jedne frekvencije (H) sastoji se od 3 komponente: FREKVENCIJA H H H H / H AMPLITUDA N2 N2

Frekvencijska irina pojasa je: +H / H0 +H H0 2H; 5;. 2! AM je linearni modulacijski postupak jer uva broj frekvencijskih komponenti, prije i

poslije modulacije irina pojasa je ostala ista (prije modulacije nismo brojali i negativne frekvencijske komponente modulacijskog signala koje se poslije AM pomiu na pozitivni dio osi pa onda i njih brojimo), za razliku od PM i FM postupka gdje se pri modulaciji javljaju nove frekvencijske komponente pa pojas bude .

Spektar AM-signala Ako se radi o realnom sluaju, modulacijom kosinusima (vie od jedne modulacijske

frekvencije), tada je 2!, gdje je ! najvia od modulacijskih frekvencija.

11

AM-signal se moe prikazati i u kompleksnom obliku: 85 TUVU /N2 U /N2 U Srednja snaga AM-signala se dobiva integriranjem po periodu: K1 / L K1 / L ;-snaga prijenosnog (nemoduliranog) signala Demodulacija AM-signala na prijemnoj stran radi se na 2 naina:

o Koherentni postupak (rjee) zasniva se na mnoenju AM-signala s jednim pomonim signalom koji treba biti im sliniji izvornom prijenosnom signalu u modulatoru.

o Nekoherentni postupak detekcija ovojnice, pri emu treba biti ! ! i N W 1. 2.3. FAZNA MODULACIJA (PM)

Faza (relativna) prijenosnog signala je linearna funkcija modulacijskog signala (amplituda se ne mijenja): I5 I / "85;I 0;U?;U63@2"3@UX65@3 85 cos KH5 / "85L

Ako se modulacijski signal sastoji od kosinusa jedne frekvencije, 85 , tada je maksimalna devijacija (odstupanje) faze od prijenosnog signala: Y " N 6@U" 0.4 radi se o irokopojasnoj modulaciji i spektar se ne moe aproksimirati s

3 komponente.

Pri irokopojasnoj modulaciji spektralne komponente se raunaju Besselovim funkcijama i Jacobijevim redovima.

Frekvencijski pojas e pri > 0.4 biti beskonano irok jer se javlja beskonano mnogo bonih spektralnih komponenti oko 3, pa se PM i FM nazivaju nelinearnim modulacijama (za razliku od AM).

U praksi one udaljene frekvencijske komponente se mogu zanemariti jer imaju male amplitude, pa se koristi empirijska formula za > 0.4, zvana Carsonovo pravilo, za odreivanje irine pojasa: > 0.4 =>

= 23,+ 1-.

Obuhvaene su spektralne komponente amplituda veih od 10% modulacijskog signala, tj. snaga veih 1% ukupne snage modulacijskog signala.

Pri < 0.4 irina pojasa je : < 0.4 =>

= 23. Ako se modulacijski signal sastoji od kosinusa s vie frekvencija, 3 se u formulama

zamjeni s maksimalnom frekvencijom modulacijskog signala 3. Kako se kod PM i FM ne mijenja amplituda prijenosnog signala, snaga moduliranog i

prijenosnog (nemoduliranog) signala jednaka je:

=

= .

PM i FM signali se demoduliraju nekoherentnim postupkom modifikacija detekcije ovojnice.

13

3. PREDAVANJE

3.1. DISKRETNI MODULACIJSKI POSTUPCI

Diskretne modulacije nastaju kada je modulacijski signal diskretan (niz od '1' i '0'), imaju analogan prijenosni signal.

Ponovno se mijenja jedna od parametara prijenosnog signala (amplituda-ASK, frekvencija-FSK, faza-PSK) ili vie parametara odjednom hibridni postupci (npr. QAM)

Brzina prijenosa bita i simbola ($ je trajanje simbola): 1$ log\X65

14

456789:;8?A8 = & =11.6

=1

1.6= 0.6 ' /

2 =4&

ASK se demodulira nekoherentno (detekcijom ovojnice) ili koherentno.

3.3. FREQUENCY-SHIFT KEYING (FSK)

Pri FSK postupku modulacijski signal modulira frekvenciju prijenosnog signala, svakoj razini modulacijskog signala odgovara odreena frekvencija moduliranog signala FSK

je linearan postupak

3.3.1. BFSK I GFSK (BINARY I GAUSS FSK)

Kod BFSK dva su stanja frekvencije, kod '0' frekvencija prijenosnog signala ( 3) se umanjuje za 3, a kod '1' 3 se uveava za 3:

3,- = C3 3; 003 + 3; 01 Indeks modulacije je omjer devijacije frekvencije i maksimalne frekvencije

modulacijskog signala: = = 23 . Ukoliko se koriste 2 oscilatorna tada je modulaciju mogue savreno ostvariti,

prekapanjem s jednog na drugi (i tako mijenjajui frekvenciju), ali tada su mogui

diskontinuiteti u fazi pri promjeni simbola modulacijskog signala

Ako se koristi jedan oscilator kojem se mijenja frekvencija, tada su promjene u fazi kontinuirane (nema skokova uslijed prekapanja) i radi se o CPFSK postupku

(Continuous Phase FSK).

Kontinuiranost faze (CPFSK) je osigurana za cjelobrojne indekse modulacije jer je tada 3 = 3.

Unutar intervala jednog bita faza se promjeni za D iz ega se opet vidi uvjet za CPFSK.

Za odreivanje irine pojasa koristi se Carsonovo pravilo (iz FM-postupka):

2,3 + 3- = 23 + 1 CPFSK modulirani signali (binarni) mogu se rastaviti na 2 ASK signala s obrnutim

vrijednostima modulacijskih signala i s frekvencijama 3 + 3 i 3 3. GFSK postupak oznaava Gaussov filtar za oblikovanje modulacijskog signala.

3.3.2. M-FSK

Isto kao i FSK, samo to se koristi 'M' frekvencija, u svakom intervalu trajanja = log(, frekvencija M_FSK signala poprima jednu od M vrijednosti.

Ako je razmak diskretnih frekvencija 23, onda je indeks modulacije

= 23 Ako je 23 =

, tada su simboli M_FSK ortogonalni.

FSK postupci (BFSK i M-FSK) se demoduliraju koherentno ili nekoherentno.

15

3.4. PHASE-SHIFT KEYING (PSK)

Pri diskretnoj modulaciji faze, modulacijski signal diskretno modulira fazu analognog prijenosnog signala i relativna faza moduliranog signala poprima jednu od 'M' vrijednosti (M-PSK): I iD 2@ / [\ ; @ 0,1,2, ,\ 1j,

gdje ako je c=0 faza ima najniu vrijednost 0, a za c=1 fazi je dodano &

, tj. cijeli je

koordinatni sustav pomaknut za &

.

PSK je linearni modulacijski postupak. Svaki PSK signal moe se prikazati kao zbroj 2 ASK signala koji su u kvadraturnom

odnosu (zakrenuti u fazi za D/2), tj. zbrajanjem 2 ASK signala opet se dobiva linearni signal.

3.4.1. BINARY PSK (BPSK)

M=2; n=0.1 i I 0 ili D (za c=0), tj. D/2 i 3D/2 (za c=1). Faze i amplitude diskretnih postupaka crtaju se u dijagramu stanja, gdje je apscisa

In-phase os, a ordinata Quadrature-phase os (I i Q).

Ovojnica snage u frekvencijskoj domeni ima isti oblik kao i ASK,

!"#$

#, s nultokama u 1/$ za BPSK, tj. % za M-PSK.

Spektralna uinkovitost PSK postupaka je : log\1$ 1$ log\1$ log\ 6U2:@3 , 42;U12k-3@21 X65

16

Spektar QPSK je duplo ui u odnosu na BPSK K %

%

L pa je 2X65 10) amplituda signala se

drastino mijenja i prolazi i kroz nulu, to je nepovoljno za ouvanje amplitude i (de)modulacijske ureaje ovo se ispravlja uvoenjem OQPSK i

&

' QPSK postupaka.

3.4.3. OFFSET QPSK (OQPSK)

Kako se QPSK moe rastaviti na I i Q komponentu, Q dio se u OQPSK signalu pomie

za % $. Time se postie da pri promjeni faze za 180 (najnepovoljniji sluaj), signal

postepeno prelazi u suprotno stanje (prvo se promjeni I dio pa za %

Q dio), ime se faza

mijenja u 2 stupnja (2 puta po 90 ) Amplituda ima manje oscilacije, a signal ne prolazi kroz ishodite.

3.4.4. l/m QPSK 8 je stanja faze, pri c=0 i c=1 ukomponirano u isti QPSK postupaka Ako je trenutni simbol u c=1, sljedei e biti pri c=0 i obrnuto. Time se onemoguuje

promjena faze za JD, maksimalna promjena je tada J (&'

, to znai manje promjene

amplitude (od QPSK, ali vee OQPSK)

&

' QPSK se uvijek diferencijalno kodira

3.4.5. 8-PSK

Svakom simbolu se pridruuje log 8 3 bita, 8 je stanja faze u dijagramu stanja Spektar je 3 puta ui, pa je

3X65

17

3.4.7. DIJAGRAM UMA NA PSK SIGNALU

um mijenja poloaj toaka u dijagramu stanja (amplitudu i fazu), ime se kruno iri podruje pojedinih stanja (ako je um nekoreliran).

Do pogreke nee doi ako je promjena faze manja od &

.

Kod veih M, vea je vjerojatnost pogreke jer su stanja u dijagramu blia , ali je i vea

spektralna uinkovitost. Pri veim M potreban je i vei odnos C/N (c/d. Isto vrijedi i za DPSK u odnosu na PSK (jer se pogrekom na jednom simbolu greka javlja

i na susjednom simbolu, pa je vie greki kod DPSK).

3.5. MINIMUM-SHIFT KEYING (MSK)

MSK (oznaava se i kao FFSK Fast FSK) je poseban sluaj FSK signala, kada je N) 0.5, to znai da je razmak diskretnih frekvencija, 2!, jednak maksimalnoj frekvenciji modulacijskog signala !.

Osigurana je kontinuiranost faze jer promjene frekvencije nastupaju u nultokama modulacijskog signala.

Faza se u intervalu simbola FSK postupka promjeni za JDN), pa se faza mijenja za JD 2o . MSK je kosinus zbroja, pa kao se on rastavi dobije se isti oblik kao i QPSK, tj. OQPSK OQPSK je zbroj 2 ASK signala kao i bilo koji PSK, dok je MSK zbroj 2 AM signala koji

su u kvadraturnom odnosu (pomak od D 2o ). MSK je poseban sluaj FSK, ali i OQPSK postupka, istovremeno MSK, tj. FFSK je

OQPSK moduliran kosinusnim modulacijskim signalom. Kako su PSK postupci linearni, tako je i MSK isto linearan postupak. I i Q komponenta su pomaknute meusobno za $"236"3pqk-. Spektralni oblik je isti kao i kod OQPSK,

;U6

18

3.6. QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION (QAM)

QAM nastaje istodobnom diskretnom modulacijom amplitude i faze, pa se naziva hibridni modulacijski postupak (moduliraju se dvije karakteristike).

Nastaje zbrajanjem 2 ASK signala s vie amplitudnih razina (2 puta L-ASK) pa je QAM linearni postupak. 8* r5 cos+H50 q5 sin+H50

M-QAM ima spektralnu uinkovitost log\bit/s/Hz 4-QAM = QPSK, dok za vee M vrijedi M-QAMu M-PSK; \ 2+ Dijagram stanja 16-QAM:

Za vee M, stanja QAM signala su jednoliko raspodijeljena na krugu (tj. prostoru), bolje

od PSK signala gdje su stanja poredana po krunici, pa se porastom M stanja vie pribliavaju nego kod QAM.

Porastom M raste

, ali i osjetljivost na smetnje (potreban vei c/d). Oblikovanjem stanja u heksagonalni oblik (vie nalik krugu), osjetljivost na um se

smanjuje u usporedbi s kvadratnim oblikom. QAM se moe demodulirati samo sinkrono. Utjecajem uma, stanja u dijagramu se kruno ire (kao i PSK), koristi se Grayev kod.

3.7. USPOREDBA I KVALITETA DISKRETNIH POSTUPAKA

Najvea mogua spektralna uinkovitost (Shannonova granica) je: log v1 / edw ; svi diskretni modulacijski postupci imaju manju

od Shannonove granice.

Porastom broja simbola (M),

raste, no raste i osjetljivost na um (potreban vei C/N,

odnosno c/d). Budui da je odreivanje BER-a komplicirano, definira se jednostavnija mjera, veliina

verzora pogreke (EVM Error Vector Magnitude) EVM je jednak modulu razlike idealnog poloaja odreenog stanja i vektora oitanog

stanja. Definira se i omjer pogreke modulacije, MER (Modulation Error Ratio) koji je vezan

uz EVM i omjer je snage idealnog i EMV.

3.8. SINKRONIZACIJA

Kod nekoherentne modulacije potrebno je obaviti sinkronizaciju simbola odrediti poetak i kraj pojedinog intervala simbola.

Kod koherentne (de)modulacije potrebno je uz to obaviti i sinkronizaciju nosioca referentni signal u demodulatoru iste frekvencije i faze kao i prijenosni signal.

Sinkronizacija se moe ostvariti periodinim slanjem sinkronizirajue sekvence ili izdvajanjem i usporedbom podataka iz moduliranog signala (sporije).