BINÄÄRISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 11 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto Kantataajuusjärjestelmä lähettää A -tasoisia symboleita T:n välein. Optimaalinen vastaanotin AWGN-kanavassa on integroi & pura -vastaanotin (on sovitettu suodatin). Tärkeä SNR-parametri: z = Eb/N0, kun tarkastellaan kohinaa pulssin bittinopeutta vastaavalla kaistanleveydellä Bp. PE on z:n funktio. Mielivaltaisille äärellisen energian omaaville signaaleille: Mitä suurempi on ko. erotus, sitä etäämmällä signaalit ovat signaaliavaruudessa (ts. PE minimoituu). MF:n lähdön SNRmax = 2Eb/N0 ja impulssivaste on signaalin aikakäännetty ja viivästetty versio. Voidaan toteutaa vaihtoehtoisesti myös korrelaattorilla. 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 11 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto Jos R12 = –1, niin antipodaalinen. Jos R12 = 0, niin ortogonaalinen. Koherentit kaistarajoittamattomat binääriset kantoaaltomodulaatiot: Kun m = 0, PSK on 3 dB parempi kuin ortogonaaliset ASK ja FSK. DPSK perustuu BSPK-modulaation edellisen symbolin vaiheen käytöön vaihereferenssinä (oletetaan, että kanava muuttuu hitaasti symbolin kestoon nähden). Lisäksi peräkkäiset bitit tehdään riippuviksi differentiaalisella koodauksella (kanavaan menevät bitit eivät ole varsinaisia infobittejä). Suorituskyky noin 1dB huonompi kuin BPSK:lla. Tarvittava viive riippuu symbolinopeudesta. 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 11 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto Epäkoh. FSK ja ASK ovat noin 1 dB huonompia kuin koherentit. Signaali ei voi samanaikaisesti olla sekä aika- että kaistarajoitettu. Kaistarajoitetussa kanavassa äärellisen kestoajan omaavat pulssit ”pyöristyvät”, eli syntyy ISI:ä. Lähetin- ja vastaanotinsuodatin suunniteltava Nyquistin pulssimuokkauskriteeriä käyttäen. Kohotetun kosinin aaltomuodot toteuttavat nolla-ISI:n. Kaistarajoitus aiheuttaa ISI:ä. Monitie-eteneminen aiheuttaa sekä häipymistä että ISI:ä. Häipyminen syntyy, kun heijastuneet signaalit interferoivat destruktiivisesti. Häipymiseen riittää, että viivästynyt signaali on 180 vaihe-erossa suoraan signaaliin nähden (yksi bitti sisältää useita kosinijaksoja). Häipyneellä signaalilla verhokäyrä on Rayleigh-jakautunut, jos ei esiinny dominoivaa LOS-komponenttia, muuten Rice-jakautunut (Rayleigh on Rice- jakauman erikoistapaus). 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 11 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto Häipymistä vastaan toistemenetelmillä (diversiteetti): paikka-, taajuus-, aika- ja polarisaatiodiversiteetti. Tärkein aikadiversiteetin muoto on virheen korjaava koodaus. Informaatiobiteistä laskettavat eri aikana lähetettävät redundanssibitit vastaavat aikadiversiteettiä. Kanavakorjain (ekvalisaattori) on kanavalle käänteinen suodatin vastaanottimessa. Sitä mallinnetaan poikittaissuodattimella (FIR). Suodattimen tappikertoimet lasketaan joko nollaanpakotuskriteerin (zero-forcing equalizer) tai pienimmän keskineliövirhekriteerin (MMSE, minimum mean-square error ekvalisaattori) perusteella. MMSE-menetelmässä ilmaistut bitit viedään laskentaprosessiin, mistä tulee päätöstakaisinkytkentä (decision directed) -nimitys. Käytännössä kertoimet lasketaan iteratiivisesti adaptiivisella algoritmilla (esim. LMS-algoritmi, least mean-square). Lisäksi tarvitaan vastanottimen tuntema harjoitusdatasekvenssi. MCM & OFDM: bittijono S/P-muunnetaan ja moduloidaan ortog. ali-kantoaaltoihin suoja-aikoineen. Menetelmä on ISI-sietoisempi, koska symbolin kesto pitenee. Toteutus käytännössä IFFT & FFT:llä. 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 11 Kari Kärkkäinen Syksy 2015