MONITILAISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS

Slides:



Advertisements
Samankaltaiset esitykset
Luku 1. Siirtotekniikan käsitteitä – Taajuus
Advertisements

WCDMA Anssi Kukkonen Tarja Kettunen. •ITU aloitti IMT-2000 projektin v. 1992, jolla WCDMA valittiin UMTS:n radiojärjestelmäksi •IMT-2000 koostuu joukosta.
Tietoliikennetekniikan perusteet – Luku 1
Tiedonsiirronperusteet
Sähköposti: S Teletekniikan perusteet Luento Signaalinkäsittelyllä kapasiteettia johtoon ja ilmaan Signaalinkäsittelyn.
BINÄÄRISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT
JATKUVAN AWGN-KANAVAN KAPASITEETTI — SHANNON-HARTLEY -LAKI
TIETOLIIKENNETEKNIIKKA II A KURSSI DIGITAALISEN TIEDONSIIRRON PERUSTEISTA Kari Kärkkäinen Tietoliikennelaboratorio, huone TS439, 4. krs.
FLAT FADING -KANAVAT.
RADIOKANAVAT.
Tietoliikennetekniikka II AKari KärkkäinenOsa 27 1 (12) KAISTANLEVEYDEN JA TEHON KÄYTÖN KANNALTA OPTIMAALINEN MODULAATIO — TRELLISKOODATTU MODULAATIO.
MONITIE-ETENEMISEN AIHEUTTAMA HÄIRIÖ
Yhdistetty M-ary ASK ja M-ary PSK Timo Mynttinen1 Yhdistetty M-ary ASK ja M-ary PSK Tähän asti on kerrallaan käytetty yksinomaan joko amplitudia, taajuutta.
M-ary Phase Shift Keying Timo Mynttinen1 M-ary Phase Shift Keying M-ary FSK:ssa huomattiin, että on mahdollista lähettää kaksi tai useampi symbolitila.
INFORMAATIOTEORIA & KOODAUS TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS
Tietoliikennetekniikka II AKari KärkkäinenOsa 24 1 (10) LOHKOKOODATUN JA KOODAMATTOMAN JÄRJESTELMÄN SUORITUSKYKYJEN VERTAILU.
KANTATAAJUINEN BINÄÄRINEN SIIRTOJÄRJESTELMÄ AWGN-KANAVASSA
HAJASPEKTRITIETOLIIKENNE JA CDMA -TEKNIIKKA
FSK-Frequency Shift Keying
SOLUKKORADIOJÄRJESTELMÄT
MULTIPLEKSOINTIMENETELMÄT FDM, TDM, CDM JA QM
MONIVAIHESIIRTOAVAINNUS — MPSK Yleistys: BPSK  QPSK  MPSK A Tietoliikennetekniikka II Osa 13 Kari KärkkäinenSyksy 2015.
Edellisen kerran yhteenveto 1.Langaton lennätin lukujen vaihteessa. Langallinen lennätin 50 vuotta aiemmin. Langaton aluksi laivaliikenteeseen/Marconi.
Olosuhdetestaus Sääkaappitestaus – Lämpötilan ja kosteuden vaikutukset – Lämpötilariippuvuus – Vanhennus Tärinätestaus – Mekaaninen rasituskestävyys –
Pilkku Kotilainen, Liedes, Luttinen, Meriläinen.  Pääsääntönä on, että virkkeen lauseet erotetaan toisistaan yleensä pilkulla.  Päälause erotetaan sivulauseesta.
RISKIENHALLINNAN MALLEJA TTM 21 | YHTEISTYÖSSÄ.
UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ Tutkimussuunnitelma Jaakko Seikkula
SOLUKKORADIOJÄRJESTELMÄT A Tietoliikennetekniikka II Osa 17 Kari KärkkäinenSyksy 2015.
Tietovarastointikoulutus Mitä asiantuntija tarvitsee tulevaisuudessa? Tapani Lahti Sovelto Oyj.
TURBOKOODAUS Miten turbokoodaus eroaa konvoluutiokoodauksesta? A Tietoliikennetekniikka II Osa 26 Kari KärkkäinenSyksy 2015.
HAJASPEKTRITIETOLIIKENNE JA CDMA -TEKNIIKKA Käytetään monissa nykyisissä tiedonsiirtoratkaisuissa A Tietoliikennetekniikka II Osa 16 Kari KärkkäinenSyksy.
Edellisen kerran yhteenveto 1.Langaton lennätin lukujen vaihteessa. Langallinen lennätin 50 vuotta aiemmin. Langaton aluksi laivaliikenteeseen/Marconi.
KANTOAALTOMODULOIDUN KAISTANPÄÄSTÖSIGNAALIN (BANDPASS) JA KANTATAAJUISEN (BASEBAND) SIGNAALIN AMPLITUDISPEKTRIT A Tietoliikennetekniikka II Osa.
ANALOGISET PULSSIMODULAATIOT PAM, PWM JA PPM Millä eri tavoilla signaalinäyteet voidaan esittää & koodata? A Tietoliikennetekniikka I Osa 20 Kari.
FLAT FADING -KANAVAT Mitä peruskäsitteitä on hyvä tietää kanavamalleista? A Tietoliikennetekniikka II Osa 9 Kari KärkkäinenSyksy 2015.
MONITIE-ETENEMISEN AIHEUTTAMA HÄIRIÖ Miten todellinen kanava poikkeaa AWGN-kanavasta? A Tietoliikennetekniikka II Osa 8 Kari KärkkäinenSyksy 2015.
521361A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA II KURSSI DIGITAALISEN TIEDONSIIRRON PERUSTEISTA KARI KÄRKKÄINEN Tietoliikennetekniikan osasto, huone TS439
Miten tietoa voisi kysyä vain kerran? JulkICT/ Yhteinen tiedon hallinta (YTI) -hanke Tietoarkkitehtuuri ja sisältömääritykset
SYMBOLIVIRHETODENNÄKÖISYYDESTÄ BITTIVIRHETODENNÄKÖISYYTEEN
Ohjeet digikasvion täyttämiseen, osa 1
Amplitudimodulaatio Amplitudimodulaatiossa moduloiva signaali muuttaa kantoaallon voimakkuutta eli amplitudia. Kantoaallon taajuus pysyy koko ajan samana.
Tiedonsiirtotekniikka 2
INFORMAATIOTEORIA & KOODAUS TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS
BINÄÄRISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS
Edellisen kerran yhteenveto
VaR-mallien toimivuuden testaus historian avulla (backtesting)
Analyyttiset menetelmät VAR:n määrittämisessä
Ryhmätyö / kotitehtävä
Seminaarien yhteenveto
Teknologia ja toinen varapiirikuvernööri
Signaalinkäsittelyn sovellukset
Edellisen kerran yhteenveto
JOHDANTO VIRHEENKORJAAVAAN KOODAUKSEEN ─ KANAVAKOODAUSMENETELMÄT
Luku 8 binääriset tiedonsiirtomenetelmät
TYNKÄSIVUKAISTAMODULAATIO (VSB)
LUKU 7 KOHINAN VAIKUTUS ANALOGISTEN MODULAATIOIDEN SUORITUSKYKYYN
KVANTISOINTIKOHINA JA AWGN-KOHINAN vaikutus PULSSIKOODIMODULAATIOSSA
LUKU 7 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS
EDGE
RADIOTIETOLIIKENNEKANAVAT
LUKU 1 TIETOLIIKENNEJÄRJESTELMIEN ANALYYSI
KANTATAAJUINEN BINÄÄRINEN SIIRTOJÄRJESTELMÄ AWGN-KANAVASSA
LUKU 3 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS
Menetelmiä signaali/kohina-suhteen parantamiseksi
Kevät 2015 TAAJUUDEN SIIRTO JA SEKOITUS — VÄLITAAJUUSVASTAANOTIN eli SUPERHETERODYNEVASTAANOTTO Millaista analogista signaalinkäsittelyä suoritetaan radiosignaalin.
Kevät 2015 EPÄLINEAARISET KULMAMODULAATIOT — VAIHEMODULAATIO (PM) JA TAAJUUSMODULAATIO (FM) Miten PM ja FM eroavat toisistaan? Millainen on kapeakaistainen.
LOHKOKOODATUN JA KOODAMATTOMAN JÄRJESTELMÄN SUORITUSKYKYJEN VERTAILU
KAISTANLEVEYDEN JA TEHON KÄYTÖN KANNALTA OPTIMAALINEN MODULAATIO — TRELLISKOODATTU MODULAATIO (TCM) A Tietoliikennetekniikka II Osa.
Sosiaali- ja terveysministeriön maksuasetus kansallisista tietojärjestelmä-palveluista Jari Porrasmaa erityisasiantuntija.
Näyttöpinta-alan laajennus virtuaalitodellisuuden keinoin
Esityksen transkriptio:

MONITILAISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto M-tilaisilla yhdellä symbolilla siirtyy k = log2M bittiä. Symbolivirhetn. sasketaan ensin ja sitten kuvaussäännöstä riippuvalla muunnoskaavalla bittivirhetodennäköisyys. Kaistanleveys määrää maksim. symbolinopeuden. RB = kRS = log2MRS. 4-tilaisia kvadratuurimultipleksoituja menetelmiä ovat QPSK, OQPSK, MSK ja GMSK. Niiden bittivirhetodennäköisyys Gray-koodausta käytettäessä on sama kuin BPSK:lla samalla bittinopeudella, mutta 3 dB huonompi samalla symbolinopeudella. MSK voidaan toteuttaa joko vaihekvadratuurisesti tai sarjamuodossa lisäämällä BPSK-modulaattorin lähtöön sopiva konversiosuodatin. Suorituskyky on sama kuin kvadratuurisella MSK-menetelmällä, mutta se on helpompi toteuttaa suurilla datanopeuksilla. M-tilaiseen modulaatioon liittyy signaaliavaruuden käsite. MPSK- ja QAM- modulaatioilla dimensio on 2 ja MFSK:lla se on yleensä M. MFSK-modulaatiota sanotaan ortogonaaliseksi modulaatioksi (voi olla joko koherentti tai epäkoherentti). 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto 2D-avaruudenssa (esim. MPSK ja QAM) PS kasvaa kun M kasvaa, koska symbolien eukliidinen etäisyys pienenee, ellei lähetystehoa (symbolien amplitudeja) samalla lisätä. Kaistanleveys säilyy samana. Ovat kaistarajoitettuja järjestelmiä. MFSK:lla suorituskyky puolestaan paranee vakio-EB/N0 -arvolla M:n kasvaessa kaistanleveyden kustannuksella, koska ES/N0-arvo kasvaa pienentäen PS-arvoa. Nämä ovat tehorajoitettuja järjestelmiä. 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto MPSK-järjestelmän virhetodennäköisyys (SEP) kasvaa M:n kasvaessa vakio EB/N0 –arvolla, koska symbolien välinen etäisyys pienenee. 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto MFSK-järjestelmän virhetodennäköisyys (PS ja PB) pienenee M:n kasvaessa vakio EB/N0 –arvolla, koska ES/N0 –arvo kasvaa parantaen symbolien ilmaisun luotettavuutta. EB/N0 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto 90%:n tehoa vastaava kaistanleveys on karkeasti noin 1/Tb Hz QPSK, OQPSK ja MSK-modulaatioille ja 2/Tb Hz BPSK-modulaatiolle. Hajaspektritekniikalla (SS) voidaan vaimentaa tehokkaasti häiriön tai tahallisen häirinnän vaikutusta (esim. sotilasjärjestelmät). Mahdollistaa muiden käyttäjien toimimisen samalla kaistalla ja keskitaajuudella (CDMA-periaate). DS-SS kätkee lähetteen taustakohinan alle ja sillä voidaan mitata etäisyys tarkasti (esim. GPS-järjestelmä). DS-SS -järjestelmässä jo datamoduloitu signaali moduloidaan uudelleen informaatiosta riippumattomalla suurinopeuksisella valesatunnaisella hajotuskoodilla. FH-SS -järjestelmässä valesatunnainen koodi ohjaa syntetisaattorin lähetystaajuutta leveällä hyppykaistalla. Hyppely voi olla hidasta (SH-FH, bitin aikana ei hypätä uudelle taajuudelle) tai nopeaa (FH-FH, bitin aikana hypätään monelle taajuudelle). Aikakehysrakenteen vaativa aikahyppytekniikka (TH) on analoginen FH-tekniikalle. Hybriditekniikat: DS-FH, DS-TH, FH-TH, DS-FH-TH. 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto Kun käytössä on AWGN-kanava ja ideaalinen synkronointi, DS–SS:n virhetodennäköisyys ei eroa hajottamattomasta AWGN-kanavan tapauksesta. Se vaimentaa tehokkaasti vain muita häiriötyyppejä. Ilmaisuvahvistus kuvaa tarvittavan kaistanleveyden ja informaation kaistanleveyden suhdetta. Tyypillisesti ilmaisuvahvistus 100...1000. DS:n tapauksessa se on chippi- ja bittinopeuksien suhde. SS-tekniikka tarvitsee synkroinnit: koodinetsintä ja -seuranta. Solukkoradiojärjestelmiä: NMT (1G, ’80-luku), GSM (2G, ’90-luku), UMTS/WCDMA (3G, 2000-luku). Eräänlaisia 2,5G -järjestelmiä ovat GPRS ja EDGE (GSM:n evoluutiotekniikat nopeuden lisäämiseksi). 4G (2010-luku) perustuu 3G:n LTE-A –evoluutiotekniikoihin. Matkapuhelinsovelluksissa monitie-etenemisestä aiheutuva häipyvä radiokanava on ongelmallinen. Kanavan stokastiset mallit: Rayleigh, Rice, log-normaali (+AWGN). Kanavan tilastolliset ominaisuudet on tunnettava järjestelmä-suunnittelun kannalta, ja ne on tarvittaessa mitattava. 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Yhteenveto Huonoihin (häipyviin) monitiekanaviin kannattaa soveltaa epäkoherentteja menetelmiä. Alla (a)-kuvassa epäkoherentin vastaanottimen analyyttinen malli verhokäyrän & suorituskyvyn laskemiseksi. Käytännön toteutus (b)-kuvassa. 521361A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015