Digitální televizní systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké učení technické ...

Digitální televizní systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké učení technické ... Digitální televizní systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké učení technické ...

umel.feec.vutbr.cz
from umel.feec.vutbr.cz More from this publisher
13.11.2012 Views

Digitální televizní systémy (MDTV) - přednáška 6 3 Seznam obrázků OBR. 6.1: VEKTOROVÁ REPREZENTACE HARMONICKÉHO SIGNÁLU.............................................4 OBR. 6.2: DIGITÁLNÍ SMĚŠOVAČ – PRINCIP. ................................................................................5 OBR. 6.3: IQ MODULÁTOR. .........................................................................................................5 OBR. 6.4: IQ MODULACE A TABULKA MAPOVÁNÍ........................................................................6 OBR. 6.5: KONSTELAČNÍ DIAGRAM QPSK, 16-QAM, 64-QAM (VLIV ŠUMU A ZNÁZORNĚNÍ ROZHODOVACÍCH HLADIN). .................................................................................................6 OBR. 6.6: IQ MODULACE S ŘÍZENÍM AMPLITUDY A FÁZE.............................................................7 OBR. 6.7: IQ MODULACE V ČASOVÉ OBLASTI..............................................................................7 OBR. 6.8: IQ DEMODULÁTOR. .....................................................................................................8 OBR. 6.9: IQ MODULACE A DEMODULACE V ČASOVÉ OBLASTI....................................................8 OBR. 6.10: IQ DEMODULÁTOR S METODOU FS/4..........................................................................9 OBR. 6.11: METODA FS/4 A DEMODULACE V ČASOVÉ OBLASTI. ..................................................9 OBR. 6.12: DEMODULACE FS/4 V ČASOVÉ OBLASTI. .................................................................10 OBR. 6.13: PŘENOSOVÁ FUNKCE HILBERTOVY TRANSFORMACE...............................................10 OBR. 6.14: SPEKTRUM KOSINU, SINU A REÁLNÉHO SIGNÁLU.....................................................11 OBR. 6.15: POTLAČENÍ POSTRANNÍHO PÁSMA POMOCÍ HILBERTOVY TRANSFORMACE. ............11 OBR. 6.16: FOURIEROVA TRANSFORMACE OBDÉLNÍKOVÉHO IMPULSU. ....................................13 OBR. 6.17: OFDM SPEKTRUM - ILUSTRACE..............................................................................13 OBR. 6.18: OKÉNKOVÁNÍ OFDM SYMBOLU. ............................................................................14 OBR. 6.19: ORTOGONALITA OFDM VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI. .................................................14 OBR. 6.20: TEORETICKÁ KONFIGURACE OFDM MODULÁTORU. ...............................................15 OBR. 6.21: PRAKTICKÁ IMPLEMENTACE OFDM MODULÁTORU................................................15 OBR. 6.22: IFFT SYMETRICKÉHO SPEKTRA...............................................................................16 OBR. 6.23: IFFT ASYMETRICKÉHO SPEKTRA.............................................................................16 OBR. 6.24: IFFT SLOŽKY S PROMĚNNOU FREKVENCÍ. ...............................................................16 OBR. 6.25: OFDM SE 3 NOSNÝMI GENEROVANÝMI POMOCÍ IFFT. ...........................................17 OBR. 6.26: OFDM S 12 NOSNÝMI GENEROVANÝMI POMOCÍ IFFT. ...........................................17 OBR. 6.27: GENEROVÁNÍ OCHRANNÉHO INTERVALU V PRAXI...................................................18 OBR. 6.28: OFDM SYMBOLY S PRÁZDNÝM OCHRANNÝM INTERVALEM....................................18 OBR. 6.29: OFDM SYMBOLY SE ZAPLNĚNÝM OCHRANNÝM INTERVALEM................................19 OBR. 6.30: VÍCECESTNÉ ŠÍŘENÍ DVOU SIGNÁLŮ........................................................................19 OBR. 6.31: REÁLNÉ DVB-T OFDM SPEKTRUM S BOČNÍMI RAMENY........................................20

4 FEKT Vysokého učení technického v Brně 6 Digitální modulační metody pro oblast digitální televize Cílem kapitoly je seznámit studenty se základy digitální modulace a strukturou IQ modulátoru a demodulátoru, aplikací Hilbertovy transformace v IQ modulátoru a přenosu signálu s jednou nosnou a více nosnými a včetně OFDM přenosového multiplexu, funkcí ochranného intervalu a problematikou vícecestného šíření. 6.1 Základy digitální modulace QPSK a M-QAM K přenosu digitálních signálů lze využít amplitudové a frekvenční klíčování. Vektorovou reprezentaci nosné vlny uvádí obrázek (viz obr. 6.1). Obr. 6.1: Vektorová reprezentace harmonického signálu [2]. Formy jednotlivých modulací: • Amplitudová modulace - Amplitude modulation (AM) • Frekvenční modulace - Frequency modulation (FM) • Fázová modulace - Phase modulation (PM) • Amplitudové klíčování - Amplitude shift keying (ASK) • Frekvenční klíčování - Frequency shift keying (FSK) • Fázové klíčování - Phase shift keying (PSK) • Kvadraturní amplitudová modulace - Amplitude and phase shift keying (QAM) IQ modulace – obecná forma kombinace amplitudové a fázové modulace. Příklad: K přenosu datového toku 10 Mbit/s pomocí ASK je třeba šířka pásma alespoň 10 MHz pokud je používán NRZ kód. Pomocí ASK jsou vytvořeny dvě postranní pásma a RF signál má šířku pásma, která odpovídá datovému toku signálu v základním pásmu (nebo je ještě větší díky digitální filtraci k potlačení rušení sousedních kanálů!).

4 FEKT Vysokého učení technického v Brně<br />

6 Digitální modulační metody pro oblast digitální televize<br />

Cílem kapitoly je seznámit studenty se základy digitální modulace a strukturou IQ<br />

modulátoru a demodulátoru, aplikací Hilbertovy transformace v IQ modulátoru<br />

a přenosu signálu s jednou nosnou a více nosnými a včetně OFDM přenosového<br />

multiplexu, funkcí ochranného intervalu a problematikou vícecestného šíření.<br />

6.1 Základy digitální modulace QPSK a M-QAM<br />

K přenosu digitálních signálů lze využít amplitudové a frekvenční klíčování.<br />

Vektorovou reprezentaci nosné vlny uvádí obrázek (viz obr. 6.1).<br />

Obr. 6.1: Vektorová reprezentace harmonického signálu [2].<br />

Formy jednotlivých modulací:<br />

• Amplitudová modulace - Amplitude modulation (AM)<br />

• Frekvenční modulace - Frequency modulation (FM)<br />

• Fázová modulace - Phase modulation (PM)<br />

• Amplitudové klíčování - Amplitude shift keying (ASK)<br />

• Frekvenční klíčování - Frequency shift keying (FSK)<br />

• Fázové klíčování - Phase shift keying (PSK)<br />

• Kvadraturní amplitudová modulace - Amplitude and phase shift keying (QAM)<br />

IQ modulace – obecná forma kombinace amplitudové a fázové modulace.<br />

Příklad: K přenosu datového toku 10 Mbit/s pomocí ASK je třeba šířka pásma alespoň<br />

10 MHz pokud je používán NRZ kód. Pomocí ASK jsou vytvořeny dvě postranní pásma a RF<br />

signál má šířku pásma, která odpovídá datovému toku signálu v základním pásmu (nebo je<br />

ještě větší díky digitální filtraci k potlačení rušení sousedních kanálů!).

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!