Digitálnà televiznà systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké uÄenà technické ...
Digitálnà televiznà systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké uÄenà technické ... Digitálnà televiznà systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké uÄenà technické ...
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!).
- Page 51 and 52: 2 FEKT Vysokého učení technické
- Page 53 and 54: 4 FEKT Vysokého učení technické
- Page 55 and 56: 6 FEKT Vysokého učení technické
- Page 57 and 58: 8 FEKT Vysokého učení technické
- Page 59 and 60: 10 FEKT Vysokého učení technick
- Page 61 and 62: 12 FEKT Vysokého učení technick
- Page 63 and 64: 14 FEKT Vysokého učení technick
- Page 65 and 66: 16 FEKT Vysokého učení technick
- Page 67 and 68: 18 FEKT Vysokého učení technick
- Page 69 and 70: 20 FEKT Vysokého učení technick
- Page 71 and 72: 22 FEKT Vysokého učení technick
- Page 73 and 74: 24 FEKT Vysokého učení technick
- Page 75 and 76: 26 FEKT Vysokého učení technick
- Page 77 and 78: 2 FEKT Vysokého učení technické
- Page 79 and 80: 4 FEKT Vysokého učení technické
- Page 81 and 82: 6 FEKT Vysokého učení technické
- Page 83 and 84: 8 FEKT Vysokého učení technické
- Page 85 and 86: 10 FEKT Vysokého učení technick
- Page 87 and 88: 12 FEKT Vysokého učení technick
- Page 89 and 90: 14 FEKT Vysokého učení technick
- Page 91 and 92: 16 FEKT Vysokého učení technick
- Page 93 and 94: 18 FEKT Vysokého učení technick
- Page 95 and 96: 20 FEKT Vysokého učení technick
- Page 97 and 98: 22 FEKT Vysokého učení technick
- Page 99 and 100: 24 FEKT Vysokého učení technick
- Page 101: 2 FEKT Vysokého učení technické
- Page 105 and 106: 6 FEKT Vysokého učení technické
- Page 107 and 108: 8 FEKT Vysokého učení technické
- Page 109 and 110: 10 FEKT Vysokého učení technick
- Page 111 and 112: 12 FEKT Vysokého učení technick
- Page 113 and 114: 14 FEKT Vysokého učení technick
- Page 115 and 116: 16 FEKT Vysokého učení technick
- Page 117 and 118: 18 FEKT Vysokého učení technick
- Page 119 and 120: 20 FEKT Vysokého učení technick
- Page 121 and 122: FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKA
- Page 123 and 124: Digitální televizní systémy (MD
- Page 125 and 126: Digitální televizní systémy (MD
- Page 127 and 128: Digitální televizní systémy (MD
- Page 129 and 130: Digitální televizní systémy (MD
- Page 131 and 132: Digitální televizní systémy (MD
- Page 133 and 134: Digitální televizní systémy (MD
- Page 135 and 136: Digitální televizní systémy (MD
- Page 137 and 138: Digitální televizní systémy (MD
- Page 139 and 140: Digitální televizní systémy (MD
- Page 141 and 142: FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKA
- Page 143 and 144: Digitální televizní systémy (MD
- Page 145 and 146: Digitální televizní systémy (MD
- Page 147 and 148: Digitální televizní systémy (MD
- Page 149 and 150: Digitální televizní systémy (MD
- Page 151 and 152: Digitální televizní systémy (MD
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!).